JP5424813B2 - Wireless communication system and wireless communication relay device - Google Patents

Wireless communication system and wireless communication relay device Download PDF

Info

Publication number
JP5424813B2
JP5424813B2 JP2009241590A JP2009241590A JP5424813B2 JP 5424813 B2 JP5424813 B2 JP 5424813B2 JP 2009241590 A JP2009241590 A JP 2009241590A JP 2009241590 A JP2009241590 A JP 2009241590A JP 5424813 B2 JP5424813 B2 JP 5424813B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
wireless communication
relay
encoding
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009241590A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011091501A (en
Inventor
智也 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2009241590A priority Critical patent/JP5424813B2/en
Publication of JP2011091501A publication Critical patent/JP2011091501A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5424813B2 publication Critical patent/JP5424813B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、送信側の通信装置と受信側の通信装置の間において、複数の中継局が協調して信号転送を行う無線通信システムおよび中継局として動作する無線通信中継装置に関する。   The present invention relates to a radio communication system in which a plurality of relay stations perform signal transfer in cooperation between a transmission-side communication apparatus and a reception-side communication apparatus, and a radio communication relay apparatus that operates as a relay station.

複数の中継局を協調動作させることにより、中継伝送においてダイバーシチを得る協調ダイバーシチ技術が、近年盛んに検討されている。その中でも中継処理において時空間符号化(STBC:Space-Time Block Codes)を適用した技術は有効性の高い技術として知られている(下記特許文献1参照)。   In recent years, a cooperative diversity technique for obtaining diversity in relay transmission by operating a plurality of relay stations in cooperation has been actively studied. Among them, a technique that applies space-time block codes (STBC) in relay processing is known as a highly effective technique (see Patent Document 1 below).

米国特許出願公開第2008/0175184号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0175184

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術は、通信を行う2つの装置(基地局と移動局)の間における1回の転送を想定したものであり、転送動作を多段にする場合には、信号を転送(中継)する各中継装置での逐次復調が必要となる。特にMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)を適用する場合には、各中継処理において信号分離が必要となるため、アンテナ,増幅器が複数必要となり中継装置のコストが増大する。また、中継装置のこれらのハードウエア上の問題に加えて、MIMOを適用する場合には各装置間のチャネルは信号分離が可能であるチャネルであることが要求される。そのため、上記特許文献1に記載の技術をアドホックネットワークなどに適用する場合には、ネットワークに参加できない端末が増大する問題もある。   However, the technique described in Patent Document 1 assumes a single transfer between two devices (base station and mobile station) that perform communication. Need to be sequentially demodulated in each relay device that transfers (relays) In particular, when MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) is applied, signal separation is required in each relay process, so that a plurality of antennas and amplifiers are required, and the cost of the relay apparatus increases. In addition to these hardware problems of the relay device, when MIMO is applied, the channel between the devices is required to be a channel capable of signal separation. Therefore, when the technique described in Patent Document 1 is applied to an ad hoc network or the like, there is a problem that the number of terminals that cannot participate in the network increases.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、STBCを適用し、かつ多段転送を実施する場合であっても各中継装置における完全な復調処理(信号分離)を不要として、受信側の通信装置で一括して復調することが可能な転送を実現する無線通信システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and eliminates the need for complete demodulation processing (signal separation) in each relay apparatus even when STBC is applied and multistage transfer is performed. It is an object of the present invention to obtain a wireless communication system that realizes transfer that can be demodulated collectively by a communication device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第1の無線通信装置から送信された信号を複数の無線通信中継装置で中継して第2の無線通信装置へ伝送する無線通信システムであって、前記複数の無線通信中継装置の各々は、受信信号を中継する際、他の無線通信中継装置と連携し、前記第2の無線通信装置で空間ダイバーシチが得られるように受信信号を符号化することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem and achieve the object, the present invention relays a signal transmitted from a first wireless communication device by a plurality of wireless communication relay devices and transmits the signal to a second wireless communication device. In the communication system, each of the plurality of wireless communication relay devices receives a received signal so as to obtain space diversity in the second wireless communication device in cooperation with another wireless communication relay device when relaying a received signal. The signal is encoded.

本発明によれば、通信品質を向上できる。また、各無線通信中継装置では、信号を中継する際に信号を分離する処理が不要となるので、装置の増大化や処理の複雑化を防止できる、という効果を奏する。   According to the present invention, communication quality can be improved. In addition, each wireless communication relay device does not require processing for separating signals when relaying signals, so that an increase in the number of devices and complexity of processing can be prevented.

図1は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system according to the present invention. 図2は、図1に示した通信装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the communication apparatus illustrated in FIG. 図3は、図1に示した中継装置の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the relay apparatus illustrated in FIG. 図4は、実施の形態1の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the first embodiment. 図5は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態2の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the wireless communication system according to the present invention. 図6は、図5に示した通信装置の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the communication apparatus illustrated in FIG. 図7は、図5に示した中継装置の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the relay apparatus illustrated in FIG. 図8は、実施の形態2の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the second embodiment. 図9は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態3の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of the wireless communication system according to the present invention. 図10は、図9に示した受信側の通信装置の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the communication device on the reception side illustrated in FIG. 図11は、実施の形態3の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the third embodiment. 図12は、実施の形態3の無線通信システムの変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a modification of the wireless communication system according to the third embodiment. 図13は、実施の形態3の無線通信システムの変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a modification of the wireless communication system according to the third embodiment. 図14は、図13に示した無線通信システムに含まれる中継装置の構成例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a relay device included in the wireless communication system illustrated in FIG. 13. 図15は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態4の構成例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a fourth embodiment of the wireless communication system according to the present invention. 図16は、実施の形態4の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the fourth embodiment.

以下に、本発明にかかる無線通信システムおよび無線通信中継装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a wireless communication system and a wireless communication relay device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信システムは、通信を行う2つの無線通信装置(以下、単に通信装置と呼ぶ)1−1および1−2と、これらの通信装置の間で信号を中継する複数の無線通信中継装置(以下、単に中継装置と呼ぶ)2−1〜2−4とで構成される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system according to the present invention. As shown in the figure, the wireless communication system of the present embodiment transmits signals between two wireless communication devices (hereinafter simply referred to as communication devices) 1-1 and 1-2 that perform communication, and these communication devices. A plurality of wireless communication relay devices (hereinafter simply referred to as relay devices) 2-1 to 2-4 for relaying.

本実施の形態では、通信装置1−1を送信側の通信装置,通信装置1−2を受信側の通信装置として説明を行う。また、通信装置1−1から送信された信号を中継装置2−1および2−2が受信して中継し、中継装置2−1および2−2で中継された信号を中継装置2−3および2−4が受信して中継を行い、中継装置2−3および2−4で中継された信号を通信装置1−2が受信する場合の動作について説明する。   In the present embodiment, the communication device 1-1 is described as a transmission-side communication device, and the communication device 1-2 is described as a reception-side communication device. The relay apparatuses 2-1 and 2-2 receive and relay the signal transmitted from the communication apparatus 1-1, and the signals relayed by the relay apparatuses 2-1 and 2-2 are relayed. The operation when 2-4 receives and relays, and the communication apparatus 1-2 receives signals relayed by the relay apparatuses 2-3 and 2-4 will be described.

図2は、図1に示した通信装置1−1および1−2に相当する通信装置1の構成例を示す図である。図示したように、通信装置1は、アンテナ11、受信部12および送信部13を備え、これらは信号線14で接続されている。通信装置1では、信号を受信する際には、アンテナ11より受信した信号を信号線14経由で受信部12へ伝送し、所定の受信処理を実施する。また、信号を送信する際には、送信部13で送信信号を生成し、信号線14経由でアンテナ11に伝送する。アンテナ11は、送信部13より受け取った送信信号を送信する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the communication device 1 corresponding to the communication devices 1-1 and 1-2 illustrated in FIG. As illustrated, the communication device 1 includes an antenna 11, a reception unit 12, and a transmission unit 13, which are connected by a signal line 14. When receiving a signal, the communication device 1 transmits the signal received from the antenna 11 to the receiving unit 12 via the signal line 14 and performs a predetermined reception process. When transmitting a signal, the transmission unit 13 generates a transmission signal and transmits it to the antenna 11 via the signal line 14. The antenna 11 transmits the transmission signal received from the transmission unit 13.

図3は、図1に示した中継装置2−1〜2−4に相当する中継装置2の構成例を示す図である。図示したように、中継装置2は、アンテナ21、受信部22、送信部23および符号化部24を備え、アンテナ21、受信部22および送信部23は信号線25で接続されている。また。受信部22と符号化部24は信号線26で接続され、送信部23と符号化部24は信号線27で接続されている。中継装置2では、受信信号を中継する場合、アンテナ21が受信した信号は信号線25経由で受信部22へ伝送され、所定の受信処理が実施される。そして、受信部22での受信処理で得られた信号は信号線26経由で符号化部24に伝送され、符号化が行われる。符号化された信号は信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23は符号化部24から受け取った信号に対して所定の送信処理が実行して送信信号を生成する。生成された送信信号は信号線25経由でアンテナ21へ伝送され、アンテナ21から送信される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the relay device 2 corresponding to the relay devices 2-1 to 2-4 illustrated in FIG. As illustrated, the relay device 2 includes an antenna 21, a reception unit 22, a transmission unit 23 and an encoding unit 24, and the antenna 21, the reception unit 22 and the transmission unit 23 are connected by a signal line 25. Also. The receiving unit 22 and the encoding unit 24 are connected by a signal line 26, and the transmitting unit 23 and the encoding unit 24 are connected by a signal line 27. In the relay device 2, when relaying the received signal, the signal received by the antenna 21 is transmitted to the receiving unit 22 via the signal line 25 and predetermined reception processing is performed. Then, the signal obtained by the reception process in the reception unit 22 is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26 and is encoded. The encoded signal is transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27, and the transmission unit 23 performs a predetermined transmission process on the signal received from the encoding unit 24 to generate a transmission signal. The generated transmission signal is transmitted to the antenna 21 via the signal line 25 and transmitted from the antenna 21.

本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作を、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態1の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートであり、図1の通信装置1−1から通信装置1−2への信号伝送動作を示している。   A signal transmission operation in the radio communication system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the first embodiment, and illustrates a signal transmission operation from the communication device 1-1 to the communication device 1-2 in FIG.

はじめに、通信装置1−1は、信号を生成し送信する(ステップS11)。具体的には、通信装置1−1内の送信部13にて信号を生成し、信号線14よりアンテナ11へ伝送し、アンテナ11より信号を送信する。ここでは、4シンボルを一組の信号ベクトルとして取り扱うものとし、送信部13で生成されるベースバンド信号を、s1 (1)=[s1,1 (1),s1,2 (1),s1,3 (1),s1,4 (1)]Tとする。なお、この信号ベクトルの各信号は、同一周波数帯域にて送信され、s1,p (1)T(p=1〜4)におけるインデックスpは時間方向に沿って与えられている。また、Tは転置を表す。 First, the communication device 1-1 generates and transmits a signal (step S11). Specifically, a signal is generated by the transmission unit 13 in the communication device 1-1, transmitted from the signal line 14 to the antenna 11, and transmitted from the antenna 11. Here, it is assumed that four symbols are handled as a set of signal vectors, and the baseband signal generated by the transmission unit 13 is expressed as s 1 (1) = [s 1,1 (1) , s 1,2 (1) , S 1,3 (1) , s 1,4 (1) ] T. Each signal of this signal vector is transmitted in the same frequency band, and the index p in s 1, p (1) T (p = 1 to 4) is given along the time direction. T represents transposition.

1ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−1,2−2)は、通信装置1−1から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS12)。なお、これ以降においては、各ホップで送信処理を実行する装置(通信装置,中継装置)のインデックスをi,受信処理を実行する装置(通信装置,中継装置)のインデックスをjとして説明を行う。   The j-th (j = 1, 2) relay devices (relay devices 2-1 and 2-2) that receive signals at the first hop receive the signals transmitted from the communication device 1-1 (step S12). ). In the following description, the index of a device (communication device, relay device) that performs transmission processing at each hop is i, and the index of a device (communication device, relay device) that performs reception processing is j.

1ホップ目の信号を受信する中継装置2−1および2−2での受信動作(ステップS12の動作)をより詳細に説明すると、これらの中継装置では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22へ伝送される。受信部22は、アンテナ21から受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (1)=[rj,1 (1),rj,2 (1),rj,3 (1),rj,4 (1)]Tを得る。各受信信号rj,p (1)(p=1〜4)は、次式(1)のように与えられる。 The receiving operation (the operation of step S12) in the relay apparatuses 2-1 and 2-2 that receive the signal of the first hop will be described in more detail. In these relay apparatuses, the signal is received from the antenna 21, and the signal Is transmitted to the receiver 22 via the signal line 25. The receiving unit 22 performs predetermined reception processing on the signal received from the antenna 21 and receives a received signal vector r j (1) = [r j, 1 (1) , r j, 2 ( 1) , r j, 3 (1) , r j, 4 (1) ] T Each received signal r j, p (1) (p = 1 to 4) is given by the following equation (1).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hj1 (1)は、通信装置1−1からj番目(j=1,2)の中継装置までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (1)は、j番目の中継装置で信号hj1 (1)s1,p (1)に加算される雑音である。得られた上記式(1)の信号は信号線26経由で、符号化部24へ伝送され、符号化部24では、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な処理である符号化を実施する(ステップS13)。 Here, h j1 (1) represents the impulse response of the transmission line from the communication device 1-1 to the jth (j = 1, 2) relay device, and n j, p (1) represents the jth This noise is added to the signal h j1 (1) s 1, p (1) by the relay device. The obtained signal of the above formula (1) is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26, and the encoding unit 24 performs encoding, which is characteristic processing in the wireless communication system of the present embodiment. (Step S13).

ステップS13で実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S13 will be described in detail.

中継装置2−1の符号化部24では、受信部22から入力されるr1 (1)=[r1,1 (1),r1,2 (1),r1,3 (1),r1,4 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(2)で示される送信信号ベクトルs1 (2)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-1, r 1 (1) = [r 1,1 (1) , r 1,2 (1) , r 1,3 (1) , r 1,4 (1) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 1 (2) represented by the following equation (2).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−2の符号化部24では、受信部22から入力されるr2 (1)=[r2,1 (1),r2,2 (1),r2,3 (1),r2,4 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(3)で示される送信信号ベクトルs2 (2)を得る。 Further, in the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-2, r 2 (1) = [r 2,1 (1) , r 2,2 (1) , r 2,3 (1 ) , R 2,4 (1) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 2 (2) represented by the following equation (3).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、*は複素共役を表す。中継装置2−1および2−2の符号化部24では、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (1),r2 (1))に対して公知の時空間符号(STBC:Space-Time Block Codes)化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。すなわち、各中継装置のそれぞれの符号化部24が連携して時空間符号化を行う。なお、各符号化部24での符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、中継装置が2台存在する(2台の中継装置で信号を中継する)ために、同時に(1ホップ目で)中継を行う各中継装置からの総送信電力の正規化を目的とするものである。 Here, * represents a complex conjugate. In the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-1 and 2-2, a known space-time code (STBC) is used for the two input signal vectors (r 1 (1) , r 2 (1) ). Each of the signal vectors is generated in the same way as when (Codes) is implemented. That is, the encoding units 24 of the relay devices cooperate to perform space-time encoding. It should be noted that the coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24 is simultaneously (1) because there are two relay devices (the signals are relayed by the two relay devices). The purpose is to normalize the total transmission power from each relay device that relays (at the hop).

中継装置2−1および2−2の符号化部24が符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (2)=[si,1 (2),si,2 (2),si,3 (2),si,4 (2)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23で送信処理が行われた後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS14)。 Respective transmission signals s i (2) = [s i, 1 (2) , s i, 2 (2) obtained by encoding by the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-1 and 2-2. , S i, 3 (2) , s i, 4 (2) ] T (i = 1, 2) are transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27 and subjected to transmission processing by the transmission unit 23. Then, the signal is transmitted via the signal line 25 and the antenna 21 (step S14).

上記ステップS14で送信された信号を受信する2ホップ目のj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−3,2−4)は、1ホップ目の中継装置2−1,2−2から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS15)。   The j-th (j = 1, 2) relay device (relay device 2-3, 2-4) of the second hop that receives the signal transmitted in step S14 is the first-hop relay device 2-1, Each of the signals transmitted from 2-2 is received (step S15).

2ホップ目の信号を受信する中継装置2−3および2−4では、アンテナ21で受信した信号が信号線25経由で受信部22へ伝送され、受信部22は、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (2)=[rj,1 (2),rj,2 (2),rj,3 (2),rj,4 (2)]Tを得る。各受信信号rj,p (2)(p=1〜4)は、次式(4)のように与えられる。 In the relay apparatuses 2-3 and 2-4 that receive the signal of the second hop, the signal received by the antenna 21 is transmitted to the receiving unit 22 via the signal line 25, and the receiving unit 22 performs predetermined processing on the received signal. The received signal vector r j (2) = [r j, 1 (2) , r j, 2 (2) , r j, 3 (2) , r j, 4 (2) ] Get T. Each received signal r j, p (2) (p = 1 to 4) is given by the following equation (4).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (2)は、1ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2−1,2−2)から、2ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−3,2−4)までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (2)は、j番目の中継装置で信号hj1 (2)s1,p (2)+hj2 (2)s2,p (2)に加算される雑音である。得られた上記式(4)の信号は信号線26経由で、符号化部24へ伝送され、符号化部24では、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な処理である符号化を実施する(ステップS16)。 Here, h ji (2) receives the signal at the second hop from the i-th (i = 1,2) relay device (relay devices 2-1 and 2-2) that transfers the signal at the first hop. Represents the impulse response of the transmission line up to the j-th (j = 1, 2) relay device (relay devices 2-3, 2-4), and n j, p (2) is the signal at the j-th relay device. This is the noise added to h j1 (2) s 1, p (2) + h j2 (2) s 2, p (2) . The obtained signal of the above formula (4) is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26, and the encoding unit 24 performs encoding, which is characteristic processing in the wireless communication system of the present embodiment. (Step S16).

ステップS16で実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S16 will be described in detail.

中継装置2−3の符号化部24では、受信部22から入力されるr1 (2)=[r1,1 (2),r1,2 (2),r1,3 (2),r1,4 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(5)で示される送信信号ベクトルs1 (3)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-3, r 1 (2) = [r 1,1 (2) , r 1,2 (2) , r 1,3 (2) , r 1,4 (2) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 1 (3) represented by the following equation (5).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−4の符号化部24では、受信部22から入力されるr2 (2)=[r2,1 (2),r2,2 (2),r2,3 (2),r2,4 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(6)で示される送信信号ベクトルs2 (3)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-4, r 2 (2) = [r 2,1 (2) , r 2,2 (2) , r 2,3 (2 ) , R 2,4 (2) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 2 (3) represented by the following equation (6).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2−3および2−4の符号化部24では、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (2),r2 (2))に対して2シンボルを単位とする時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。すなわち、各中継装置のそれぞれの符号化部24が連携して、2シンボルを単位とする時空間符号化を行う。このように、各ホップの中継装置内の符号化部24において、符号化の処理対象の範囲(他の中継装置と連携して時空間符号化を行うシンボルの単位)を変化させることが、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴である。たとえば、上述したように、1ホップ目の中継処理(中継装置)においては通常の時空間符号化を行い、2ホップ目の中継処理においては2シンボルを単位とした時空間符号化を行う。なお、中継装置2−3および2−4の各符号化部24での符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、1ホップ目の中継装置2−1および2−2と同様に、中継装置の台数(この例では2台)に応じた総送信電力の正規化を行うためのものである。 Here, in the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-3 and 2-4, a space-time code having two symbols as a unit for the two input signal vectors (r 1 (2) , r 2 (2) ). A signal vector equivalent to the case where the conversion is performed is generated. That is, the encoding units 24 of the relay devices cooperate to perform space-time encoding in units of 2 symbols. In this way, in the encoding unit 24 in each hop relay device, the range of the encoding processing target (a symbol unit for performing space-time encoding in cooperation with other relay devices) is changed. It is the characteristic in the radio | wireless communications system of embodiment. For example, as described above, normal space-time coding is performed in the first-hop relay processing (relay device), and space-time coding is performed in units of two symbols in the second hop relay processing. The coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24 of relay apparatuses 2-3 and 2-4 is the same as that of relay apparatuses 2-1 and 2-2 of the first hop. In addition, the total transmission power is normalized according to the number of relay devices (two in this example).

中継装置2−3および2−4の符号化部24が符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (3)=[si,1 (3),si,2 (3),si,3 (3),si,4 (3)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23で送信処理が行われた後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS17)。 Respective transmission signals s i (3) = [s i, 1 (3) , s i, 2 (3) obtained by encoding by the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-3 and 2-4 , S i, 3 (3) , s i, 4 (3) ] T (i = 1, 2) are transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27 and subjected to transmission processing by the transmission unit 23. The signal is transmitted via the signal line 25 and the antenna 21 (step S17).

そして、受信側の通信装置である通信装置1−2が、上記ステップS17で送信された信号、すなわち2ホップ目の中継装置2−3,2−4からそれぞれ送信された信号を受信する(ステップS18)。   Then, the communication device 1-2 which is the communication device on the receiving side receives the signal transmitted in step S17, that is, the signal transmitted from each of the second-hop relay devices 2-3 and 2-4 (step S18).

このステップS18における通信装置1−2の動作をより詳細に説明すると、この通信装置1−2では、アンテナ11で受信した信号が信号線14経由で受信部12へ伝送される。受信部12は、アンテナ11から受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルr1 (3)=[r1,1 (3),r1,2 (3),r1,3 (3),r1,4 (3)]Tを得る。各受信信号r1,p (3)(p=1〜4)は、次式(7)のように与えられる。 The operation of the communication device 1-2 in step S18 will be described in more detail. In the communication device 1-2, a signal received by the antenna 11 is transmitted to the receiving unit 12 via the signal line 14. The receiving unit 12 performs predetermined reception processing on the signal received from the antenna 11 and receives a received signal vector r 1 (3) = [r 1,1 (3) , r 1,2 ( 3) , r 1,3 (3) , r 1,4 (3) ] T Each received signal r 1, p (3) (p = 1 to 4) is given by the following equation (7).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (3)は、2ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2−3,2−4)から、通信装置1−2までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (3)は、通信装置1−2で信号hj1 (3)s1,p (3)+hj2 (3)s2,p (3)に加算される雑音である。 Here, h ji (3) is from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay device 2-3, 2-4) that transfers the signal at the second hop to the communication device 1-2. This represents the impulse response of the transmission line, and n j, p (3) is added to the signal h j1 (3) s 1, p (3) + h j2 (3) s 2, p (3) by the communication device 1-2. Noise.

つづいて、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な動作について説明する。中継装置2−1〜2−4が上述した符号化処理を含んだ信号中継処理を実行することによって、通信装置1−2が受信する受信信号ベクトルr1 (3)は次式(8)のように表すことができる。 Subsequently, characteristic operations in the wireless communication system of the present embodiment will be described. When the relay devices 2-1 to 2-4 perform the signal relay processing including the encoding processing described above, the received signal vector r 1 (3) received by the communication device 1-2 is expressed by the following equation (8). Can be expressed as:

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このとき、式(8)の信号ブロックSは、公知の擬似直交時空間符号(QOSTBC:Quasi-Orthogonal Space-Time Block Coding)と等価の構造を有している。そのため、伝搬路の信号に対する減衰の影響を軽減する効果がある空間ダイバーシチを得られる。そして、受信信号ベクトルr1 (3)に対して、公知の最尤判定受信などの受信処理を行った場合には、ダーバーシチを得られていない場合と比較して、高信頼性の判定を実施することができる。これは、各中継装置(中継装置2−1〜2−4)の符号化部24が実施する符号化処理において、信号の符号化・並べ替えを行う単位(シンボル数)をホップ毎に変更しているために、各ホップで干渉抑圧効果を得られ、通信装置1−2では、信号間の干渉を抑圧して信号を受信できるためである。 At this time, the signal block S of the equation (8) has a structure equivalent to a known quasi-orthogonal space-time block coding (QOSTBC). Therefore, it is possible to obtain space diversity that has an effect of reducing the influence of attenuation on the signal of the propagation path. Then, when reception processing such as known maximum likelihood determination reception is performed on the received signal vector r 1 (3) , a higher reliability determination is performed compared to a case where diversity is not obtained. can do. This is because, in the encoding process performed by the encoding unit 24 of each relay apparatus (relay apparatuses 2-1 to 2-4), the unit (number of symbols) for encoding and rearranging signals is changed for each hop. This is because an interference suppression effect can be obtained at each hop, and the communication apparatus 1-2 can receive signals while suppressing interference between signals.

なお、上述した符号化方法とは異なる方法でも、擬似直交時空間符号の構造を有する信号ブロックを構成することが可能である。上記説明では、1ホップ目の中継装置2−1および2−2では、通常の時空間符号化処理を実施し、2ホップ目の中継装置2−3および2−4では2シンボルを1単位として時空間符号化処理を実施したが、これとは逆に、1ホップ目の中継装置2−1および2−2で2シンボルを1単位として時空間符号化処理を実施し、2ホップ目の中継装置2−3および2−4では通常の時空間符号化処理を実施するように構成してもよい。具体的には、1ホップ目の中継装置2−1および2−2の符号化部24では、次式(9)で表される符号化処理をそれぞれ行う。   Note that a signal block having a pseudo-orthogonal space-time code structure can be configured by a method different from the above-described encoding method. In the above description, normal space-time coding processing is performed in the first-hop relay devices 2-1 and 2-2, and two symbols are used as one unit in the second-hop relay devices 2-3 and 2-4. In spite of this, the space-time coding process was performed, but on the contrary, the 1-hop relay devices 2-1 and 2-2 performed the space-time coding process with 2 symbols as a unit, and the second-hop relay. The devices 2-3 and 2-4 may be configured to perform normal space-time coding processing. Specifically, the encoding units 24 of the first-hop relay apparatuses 2-1 and 2-2 perform the encoding process represented by the following equation (9).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、2ホップ目の中継装置2−3および2−4の符号化部24では、次式(10)で表される符号化処理をそれぞれ行う。   In addition, the encoding units 24 of the second-hop relay apparatuses 2-3 and 2-4 respectively perform the encoding process represented by the following equation (10).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

すなわち、受信側の通信装置1−2が上記の式(8)で表される信号ベクトルを受信するように構成されるのであれば、各中継装置の符号化部24においては、信号の符号化・並べ替えを行う単位とホップ数の対応関係は、任意でよい。   That is, if the receiving-side communication device 1-2 is configured to receive the signal vector represented by the above equation (8), the encoding unit 24 of each relay device encodes the signal. -The correspondence between the unit for rearranging and the number of hops may be arbitrary.

また、上記の式(8)とは異なる構造の擬似直交時空間符号を構成してもよい。たとえば、1ホップ目の中継装置2−1および2−2の符号化部24では、次式(11)で表される符号化処理をそれぞれ行う。   Moreover, you may comprise the quasi-orthogonal space-time code of the structure different from said Formula (8). For example, the encoding units 24 of the first-hop relay apparatuses 2-1 and 2-2 each perform the encoding process represented by the following equation (11).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、2ホップ目の中継装置2−3および2−4の符号化部24では、次式(12)で表される符号化処理をそれぞれ行う。   In addition, the encoding units 24 of the second-hop relay apparatuses 2-3 and 2-4 respectively perform the encoding process represented by the following equation (12).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このような符号化を行った場合、通信装置1−2が受信する信号ベクトルは、次式(13)で表される。なお、gは式(8)で示したものと同一である。   When such encoding is performed, a signal vector received by the communication device 1-2 is expressed by the following equation (13). In addition, g is the same as what was shown by Formula (8).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このような符号化の構造であっても、空間ダイバーシチによる効果を得ることができる。また、符号化として、信号の実部と虚部を個別に符号化/入れ替えを行う、送信を行わないといった処理を行うことも可能である。   Even with such a coding structure, the effect of space diversity can be obtained. Further, as encoding, it is possible to perform processing such as encoding / replacement of a real part and an imaginary part of a signal individually and no transmission.

なお、本実施の形態では、インデックスpは時間方向に沿って与えられているが、周波数方向に与えて、周波数領域にて符号化処理を行い、受信側の通信装置にて受信される信号が、公知の擬似直交空間周波数符号(QOSFBC:Quasi-Orthogonal Space-Frequency Block Coding)と等価の構成となるようにしてもよい。また、たとえば、1回目の符号化は時間領域で行い、2回目の符号化は周波数領域で行う、というように、時間と周波数の両方の領域を活用して符号化を行ってもよい。   In this embodiment, the index p is given along the time direction. However, the index p is given in the frequency direction, the encoding process is performed in the frequency domain, and the signal received by the communication device on the receiving side is Alternatively, a configuration equivalent to a known quasi-orthogonal space-frequency block coding (QOSFBC) may be used. Further, for example, encoding may be performed using both time and frequency domains, such that the first encoding is performed in the time domain and the second encoding is performed in the frequency domain.

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、複数の中継装置を連携させて2ホップの中継伝送を行う際に、擬似直交時空間符号などの符号化信号を生成する符号化処理を分割し、各ホップの中継装置が分割された符号化処理を行うこととした。また、各中継装置は、ホップ毎に符号化単位の異なる時空間符号化処理を行うこととした。これにより、空間ダイバーシチを得ることができ、通信品質を向上できる。また、各中継装置では信号を分離する処理が不要となるので、装置の増大化や処理の複雑化を防止できる。   As described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, when two-hop relay transmission is performed in cooperation with a plurality of relay apparatuses, a coding process for generating a coded signal such as a pseudo orthogonal space-time code is divided. Thus, the encoding process is performed in which each hop relay apparatus is divided. In addition, each relay apparatus performs space-time encoding processing with different encoding units for each hop. Thereby, space diversity can be obtained and communication quality can be improved. Further, since each relay device does not need to separate signals, it is possible to prevent the number of devices from increasing and the processing complexity.

なお、本実施の形態では、ホップ数が2の場合の例について説明したが、後述する他の実施の形態で説明するように3ホップ以上の場合にも適用可能である。   In this embodiment, an example in which the number of hops is 2 has been described. However, the present embodiment can also be applied to a case in which there are 3 or more hops as described in other embodiments described later.

実施の形態2.
つづいて、実施の形態2の無線通信システムについて説明する。実施の形態1では、送信側の通信装置と受信側の通信装置との間で中継装置が2回にわたって信号を中継する構成の無線通信システムについて説明を行ったが、本実施の形態では、実施の形態1よりもホップ数の多い無線通信システムについて説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, the radio communication system according to the second embodiment will be described. In Embodiment 1, the wireless communication system in which the relay device relays the signal twice between the communication device on the transmission side and the communication device on the reception side has been described. A wireless communication system having a larger number of hops than the first embodiment will be described.

図5は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態2の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の通信システムは、通信を行う2つの1a−1および1a−2と、これらの通信装置の間で信号を中継する複数の中継装置2a−1〜2a−6とで構成される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the wireless communication system according to the present invention. As illustrated, the communication system according to the present embodiment includes two 1a-1 and 1a-2 that perform communication, and a plurality of relay devices 2a-1 to 2a-6 that relay signals between these communication devices. It consists of.

本実施の形態では、通信装置1a−1を送信側の通信装置,通信装置1a−2を受信側の通信装置として説明を行う。また、通信装置1a−1から送信された信号を中継装置2a−1および2a−2が受信して中継し、中継装置2a−1および2a−2で中継された信号を中継装置2a−3および2a−4が受信して中継を行い、中継装置2a−3および2a−4で中継された信号を中継装置2a−5および2a−6が受信して中継を行い、中継装置2a−5および2a−6で中継された信号を通信装置1a−2が受信する場合の動作、すなわち、中継回数(ホップ数)が3の無線通信システムについて説明する。   In the present embodiment, the communication device 1a-1 is described as a transmission-side communication device, and the communication device 1a-2 is described as a reception-side communication device. Further, the relay devices 2a-1 and 2a-2 receive and relay the signal transmitted from the communication device 1a-1, and the signals relayed by the relay devices 2a-1 and 2a-2 are relayed to the relay device 2a-3 and 2a-4 receives and relays, and relays 2a-5 and 2a-6 receive and relay the signals relayed by relays 2a-3 and 2a-4, and relays 2a-5 and 2a The operation when the communication device 1a-2 receives the signal relayed in −6, that is, the wireless communication system in which the number of relays (the number of hops) is 3 will be described.

図6は、図5に示した通信装置1a−1および1a−2に相当する通信装置1aの構成例を示す図である。なお、実施の形態1で説明した通信装置1(図2参照)と同じ構成要素には同じ符号を付している。図示したように、本実施の形態の通信装置1aは、実施の形態1の通信装置1が備えていた受信部12および送信部13を、受信部12aおよび送信部13aに置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態1の通信装置1と異なる部分についてのみ説明を行う。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the communication device 1a corresponding to the communication devices 1a-1 and 1a-2 illustrated in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the communication apparatus 1 (refer FIG. 2) demonstrated in Embodiment 1. FIG. As illustrated, the communication device 1a of the present embodiment is obtained by replacing the reception unit 12 and the transmission unit 13 included in the communication device 1 of the first embodiment with a reception unit 12a and a transmission unit 13a. In the present embodiment, only parts different from the communication device 1 of the first embodiment will be described.

通信装置1aにおいて、受信部12aは、実施の形態1の通信装置1において受信部12が実行していた受信処理に加えて、信号を時間領域から周波数領域へ変換する処理をさらに実行する。時間領域から周波数領域への変換は、たとえば、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)を用いて行う。また、送信部13aは、通信装置1において送信部13が実行していた送信処理に加えて、信号を周波数領域から時間領域へ変換する処理をさらに実行する。周波数領域から時間領域へ変換は、たとえば、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)を用いて行う。   In communication device 1a, reception unit 12a further executes processing for converting a signal from the time domain to the frequency domain in addition to the reception processing performed by reception unit 12 in communication device 1 of the first embodiment. The transformation from the time domain to the frequency domain is performed using, for example, a discrete Fourier transform (DFT). In addition to the transmission process performed by the transmission unit 13 in the communication device 1, the transmission unit 13a further executes a process of converting the signal from the frequency domain to the time domain. The transformation from the frequency domain to the time domain is performed using, for example, an inverse discrete Fourier transform (IDFT).

図7は、図5に示した中継装置2a−1〜2a−6に相当する中継装置2aの構成例を示す図である。なお、実施の形態1で説明した中継装置2(図3参照)と同じ構成要素には同じ符号を付している。図示したように、本実施の形態の中継装置2aは、実施の形態1の中継装置2が備えていた受信部22、送信部23および符号化部24を、受信部22a、送信部23aおよび符号化部24aに置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態1の中継装置2と異なる部分についてのみ説明を行う。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the relay apparatus 2a corresponding to the relay apparatuses 2a-1 to 2a-6 illustrated in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the relay apparatus 2 (refer FIG. 3) demonstrated in Embodiment 1. FIG. As illustrated, the relay device 2a according to the present embodiment includes the reception unit 22, the transmission unit 23, and the encoding unit 24 included in the relay device 2 according to the first embodiment, the reception unit 22a, the transmission unit 23a, and the code. It is replaced with the conversion unit 24a. In the present embodiment, only parts different from the relay apparatus 2 of the first embodiment will be described.

中継装置2aにおいて、受信部22aは、実施の形態1の中継装置2において受信部22が実行していた受信処理に加えて、信号を時間領域から周波数領域へ変換する処理をさらに実行する。また、送信部23aは、中継装置2において送信部23が実行していた送信処理に加えて、信号を周波数領域から時間領域へ変換する処理をさらに実行する。また、符号化部24aは、中継装置2の符号化部24とは異なり、周波数領域で符号化処理を行う。   In relay device 2a, reception unit 22a further executes a process of converting a signal from the time domain to the frequency domain in addition to the reception process performed by reception unit 22 in relay device 2 of the first embodiment. In addition to the transmission process performed by the transmission unit 23 in the relay device 2, the transmission unit 23a further executes a process of converting the signal from the frequency domain to the time domain. Also, unlike the encoding unit 24 of the relay device 2, the encoding unit 24a performs encoding processing in the frequency domain.

本実施の形態の無線通信システムにおいては、無線信号の中継回(ホップ数)、および中継装置2a−1〜2a−6における符号化処理を周波数領域で行う点が実施の形態1の無線通信システムと異なる。   In the radio communication system according to the present embodiment, the radio communication system according to the first embodiment is characterized in that radio signal relaying (the number of hops) and encoding processing in relay apparatuses 2a-1 to 2a-6 are performed in the frequency domain. And different.

本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作を、図8を用いて説明する。図8は、本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートであり、図5の通信装置1a−1から通信装置1a−2への信号伝送動作を示している。なお、図8のステップS11a〜S18aの処理は、実施の形態1で説明したステップS11〜S18の各処理に対応するものであり、各中継装置における符号化処理を周波数領域で行うために必要な処理を追加したものである。ただし、本実施の形態の無線通信システムでは、8シンボルを一組の信号ベクトルとして取り扱うものとする。   A signal transmission operation in the wireless communication system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the present embodiment, and illustrates a signal transmission operation from communication device 1a-1 to communication device 1a-2 in FIG. Note that the processes in steps S11a to S18a in FIG. 8 correspond to the processes in steps S11 to S18 described in the first embodiment, and are necessary for performing the encoding process in each relay apparatus in the frequency domain. It is a process added. However, in the wireless communication system of the present embodiment, 8 symbols are handled as a set of signal vectors.

はじめに、通信装置1a−1は、信号を生成し送信する(ステップS11a)。具体的には、送信部13aが周波数領域のベースバンド信号を生成し、さらに、時間領域の信号に変換して信号線14よりアンテナ11へ伝送し、アンテナ11より信号を送信する。ここでは、送信部13aがベースバンド信号としてs1 (1)=[s1,1 (1),s1,2 (1),s1,3 (1),s1,4 (1),s1,5 (1),s1,6 (1),s1,7 (1),s1,8 (1)]Tを生成するものとする。なお、この信号ベクトルの各信号は同一時間にて送信され、s1,p (1)T(p=1〜8)におけるインデックスpは周波数方向に沿って与えられている。 First, the communication device 1a-1 generates and transmits a signal (step S11a). Specifically, the transmission unit 13 a generates a frequency-domain baseband signal, further converts the signal into a time-domain signal, transmits the signal to the antenna 11 through the signal line 14, and transmits the signal from the antenna 11. Here, the transmission unit 13a uses the baseband signal as s 1 (1) = [s 1,1 (1) , s 1,2 (1) , s 1,3 (1) , s 1,4 (1) , s 1,5 (1) , s 1,6 (1) , s 1,7 (1) , s 1,8 (1) ] T shall be generated. Each signal of this signal vector is transmitted at the same time, and an index p in s 1, p (1) T (p = 1 to 8) is given along the frequency direction.

1ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2a−1,2a−2)は、通信装置1a−1から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS12a)。具体的には、中継装置2a−1および2a−2では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22aへ伝送される。受信部22aは、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である周波数領域の受信信号ベクトルrj (1)=[rj,1 (1),rj,2 (1),rj,3 (1),rj,4 (1),rj,5 (1),rj,6 (1),rj,7 (1),rj,8 (1)]Tを得る。各受信信号rj,p (1)(p=1〜8)は、次式(14)のように与えられる。 The j-th (j = 1, 2) relay device (relay devices 2a-1, 2a-2) that receives a signal at the first hop receives the signal transmitted from the communication device 1a-1 (step S12a). ). Specifically, the relay devices 2 a-1 and 2 a-2 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 a via the signal line 25. The receiving unit 22a performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (1) = [r j, 1 (1) , r j, 2 ( 1) , r j, 3 (1) , r j, 4 (1) , r j, 5 (1) , r j, 6 (1) , r j, 7 (1) , r j, 8 (1) ] Get T Each received signal r j, p (1) (p = 1 to 8) is given by the following equation (14).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hj1 (1)は、通信装置1a−1からj番目(j=1,2)の中継装置までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (1)は、j番目の中継装置で信号hj1 (1)s1,p (1)に加算される雑音である。得られた上記式(14)の信号は信号線26経由で、符号化部24aへ伝送され、符号化部24aでは符号化を実施する(ステップS13a)。 Here, h j1 (1) represents the impulse response of the transmission path from the communication device 1a-1 to the jth (j = 1, 2) relay device, and n j, p (1) represents the jth This noise is added to the signal h j1 (1) s 1, p (1) by the relay device. The obtained signal of the formula (14) is transmitted to the encoding unit 24a via the signal line 26, and the encoding unit 24a performs encoding (step S13a).

ステップS13aで実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S13a will be described in detail.

中継装置2a−1の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr1 (1)=[r1,1 (1),r1,2 (1),r1,3 (1),r1,4 (1),r1,5 (1),r1,6 (1),r1,7 (1),r1,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(15)で示される送信信号ベクトルs1 (2)を得る。 In the encoding unit 24a of the relay apparatus 2a-1, r 1 (1) = [r 1,1 (1) , r 1,2 (1) , r 1,3 (1) , r 1,4 (1), performs encoding with respect to r 1,5 (1), r 1,6 (1), r 1,7 (1), r 1,8 (1)] T, the following A transmission signal vector s 1 (2) represented by Expression (15) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2a−2の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr2 (1)=[r2,1 (1),r2,2 (1),r2,3 (1),r2,4 (1),r2,5 (1),r2,6 (1),r2,7 (1),r2,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(16)で示される送信信号ベクトルs2 (2)を得る。 Further, in the encoding unit 24a of the relay device 2a-2, r 2 (1) = [r 2,1 (1) , r 2,2 (1) , r 2,3 (1 ) input from the receiving unit 22a. ), r 2,4 (1), r 2,5 (1), r 2,6 (1), r 2,7 (1), performs encoding with respect to r 2,8 (1)] T The transmission signal vector s 2 (2) expressed by the following equation (16 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2a−1および2a−2の符号化部24aでは、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (1),r2 (1))に対して時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。すなわち、各中継装置のそれぞれの符号化部24aが連携して時空間符号化を行う。なお、各符号化部24aでの符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、実施の形態1で説明した符号化部24における符号化処理と同様に、同時に(1ホップ目で)中継を行う各中継装置からの総送信電力の正規化を目的とするものである。 Here, in the encoding units 24a of the relay apparatuses 2a-1 and 2a-2, space-time encoding is performed on the two input signal vectors (r 1 (1) , r 2 (1) ). Respectively, is generated. That is, each encoding unit 24a of each relay apparatus performs space-time encoding in cooperation. Note that the coefficient (1 / √2) multiplied in the encoding process in each encoding unit 24a is the same as that in the encoding unit 24 described in the first embodiment (at the first hop). This is intended to normalize the total transmission power from each relay device that performs relaying.

中継装置2a−1および2a−2の符号化部24aが符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (2)=[si,1 (2),si,2 (2),si,3 (2),si,4 (2),si,5 (2),si,6 (2),si,7 (2),si,8 (2)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23aへ伝送され、送信部23aで送信処理が行われて時間領域の信号に変換された後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS14a)。 Respective transmission signals s i (2) = [s i, 1 (2) , s i, 2 (2) obtained by the encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-1 and 2a-2 executing the encoding , S i, 3 (2) , s i, 4 (2) , s i, 5 (2) , s i, 6 (2) , s i, 7 (2) , s i, 8 (2) ] T (i = 1, 2) is transmitted to the transmission unit 23 a via the signal line 27, is subjected to transmission processing by the transmission unit 23 a and converted into a time domain signal, and then passes through the signal line 25 and the antenna 21. (Step S14a).

上記ステップS14aで送信された信号を受信する2ホップ目のj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2a−3,2a−4)は、1ホップ目の中継装置2a−1,2a−2から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS15a)。具体的には、中継装置2a−3および2a−4では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22aへ伝送される。受信部22aは、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である周波数領域の受信信号ベクトルrj (2)=[rj,1 (2),rj,2 (2),rj,3 (2),rj,4 (2),rj,5 (2),rj,6 (2),rj,7 (2),rj,8 (2)]Tを得る。各受信信号rj,p (2)(p=1〜8)は、次式(17)のように与えられる。 The second-hop j-th (j = 1, 2) relay device (relay devices 2a-3, 2a-4) that receives the signal transmitted in step S14a is connected to the first-hop relay device 2a-1, Each of the signals transmitted from 2a-2 is received (step S15a). Specifically, the relay devices 2 a-3 and 2 a-4 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 a via the signal line 25. The receiving unit 22a performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (2) = [r j, 1 (2) , r j, 2 ( 2) , r j, 3 (2) , r j, 4 (2) , r j, 5 (2) , r j, 6 (2) , r j, 7 (2) , r j, 8 (2) ] Get T Each received signal r j, p (2) (p = 1 to 8) is given by the following equation (17).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (2)は、1ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2a−1,2a−2)から、2ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2a−3,2a−4)までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (2)は、j番目の中継装置で信号hj1 (2)s1,p (2)+hj2 (2)s2,p (2)に加算される雑音である。得られた上記式(17)の信号は信号線26経由で、符号化部24aへ伝送され、符号化部24aでは符号化を実施する(ステップS16a)。 Here, h ji (2) receives the signal at the second hop from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay device 2a-1, 2a-2) that transfers the signal at the first hop. Represents the impulse response of the transmission path to the jth (j = 1, 2) relay device (relay devices 2a-3, 2a-4), and n j, p (2) is a signal at the jth relay device. This is the noise added to h j1 (2) s 1, p (2) + h j2 (2) s 2, p (2) . The obtained signal of the above equation (17) is transmitted to the encoding unit 24a via the signal line 26, and the encoding unit 24a performs encoding (step S16a).

ステップS16aで実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S16a will be described in detail.

中継装置2a−3の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr1 (2)=[r1,1 (2),r1,2 (2),r1,3 (2),r1,4 (2),r1,5 (2),r1,6 (2),r1,7 (2),r1,8 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(18)で示される送信信号ベクトルs1 (3)を得る。 In the encoding unit 24a of the relay apparatus 2a-3, r 1 (2) = [r 1,1 (2) , r 1,2 (2) , r 1,3 (2) , r 1,4 (2), r 1,5 (2), r 1,6 (2), r 1,7 (2), performs encoding on r 1,8 (2)] T, the following A transmission signal vector s 1 (3) represented by Expression (18) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2a−4の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr2 (2)=[r2,1 (2),r2,2 (2),r2,3 (2),r2,4 (2),r2,5 (2),r2,6 (2),r2,7 (2),r2,8 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(19)で示される送信信号ベクトルs2 (3)を得る。 Further, in the encoding unit 24a of the relay apparatus 2a-4, r 2 (2) = [r 2,1 (2) , r 2,2 (2) , r 2,3 (2 ) input from the receiving unit 22a. ), r 2,4 (2), r 2,5 (2), r 2,6 (2), r 2,7 (2), performs encoding on r 2,8 (2)] T Then, a transmission signal vector s 2 (3) expressed by the following equation (19 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2a−3および2a−4の符号化部24aでは、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (2),r2 (2))に対して2シンボルを単位とする時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。このように、本実施の形態においても実施の形態1と同様に、1ホップ目と2ホップ目の中継装置では、時空間符号化の処理対象の範囲(時空間符号化を行うシンボルの単位)を変化させる。なお、中継装置2a−3および2a−4の各符号化部24aでの符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、1ホップ目の中継装置2a−1および2a−2と同様に、中継装置の台数(この例では2台)に応じた総送信電力の正規化を行うためのものである。 Here, in the encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-3 and 2a-4, a space-time code having two symbols as a unit for the two input signal vectors (r 1 (2) , r 2 (2) ). A signal vector equivalent to the case where the conversion is performed is generated. As described above, in this embodiment as well, in the first-hop and second-hop relay apparatuses, the range to be subjected to space-time coding processing (units of symbols for space-time coding) To change. Note that the coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-3 and 2a-4 is the same as that of the first-hop relay apparatuses 2a-1 and 2a-2. In addition, the total transmission power is normalized according to the number of relay devices (two in this example).

中継装置2a−3および2a−4の符号化部24aが符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (3)=[si,1 (3),si,2 (3),si,3 (3),si,4 (3),si,5 (3),si,6 (3),si,7 (3),si,8 (3)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23aへ伝送され、送信部23aで送信処理が行われて時間領域の信号に変換された後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS17a)。 Respective transmission signals s i (3) = [s i, 1 (3) , s i, 2 (3) obtained by the encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-3 and 2a-4 executing the encoding , S i, 3 (3) , s i, 4 (3) , s i, 5 (3) , s i, 6 (3) , s i, 7 (3) , s i, 8 (3) ] T (i = 1, 2) is transmitted to the transmission unit 23 a via the signal line 27, is subjected to transmission processing by the transmission unit 23 a and converted into a time domain signal, and then passes through the signal line 25 and the antenna 21. (Step S17a).

次に、上記ステップS17aで送信された信号を受信する3ホップ目のj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2a−5,2a−6)は、2ホップ目の中継装置2a−3,2a−4から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS21)。具体的には、中継装置2a−5および2a−6では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22aへ伝送される。受信部22aは、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である周波数領域の受信信号ベクトルrj (3)=[rj,1 (3),rj,2 (3),rj,3 (3),rj,4 (3),rj,5 (3),rj,6 (3),rj,7 (3),rj,8 (3)]Tを得る。各受信信号rj,p (3)(p=1〜8)は、次式(20)のように与えられる。 Next, the j-th (j = 1, 2) relay device (relay devices 2a-5, 2a-6) of the third hop that receives the signal transmitted in step S17a is the second hop relay device 2a. The signals transmitted from -3 and 2a-4 are respectively received (step S21). Specifically, the relay devices 2 a-5 and 2 a-6 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 a via the signal line 25. The receiving unit 22a performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (3) = [r j, 1 (3) , r j, 2 ( 3) , r j, 3 (3) , r j, 4 (3) , r j, 5 (3) , r j, 6 (3) , r j, 7 (3) , r j, 8 (3) ] Get T Each received signal r j, p (3) (p = 1 to 8) is given by the following equation (20).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (3)は、2ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2a−3,2a−4)から、3ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2a−5,2a−6)までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (3)は、j番目の中継装置で信号hj1 (3)s1,p (3)+hj2 (3)s2,p (3)に加算される雑音である。得られた上記式(20)の信号は信号線26経由で、符号化部24aへ伝送され、符号化部24aでは符号化を実施する(ステップS22)。 Here, h ji (3) receives the signal at the third hop from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay devices 2a-3, 2a-4) that transfers the signal at the second hop. Represents the impulse response of the transmission path to the jth (j = 1, 2) relay device (relay devices 2a-5, 2a-6), and n j, p (3) is the signal at the jth relay device. This is the noise added to h j1 (3) s 1, p (3) + h j2 (3) s 2, p (3) . The obtained signal of the above equation (20) is transmitted to the encoding unit 24a via the signal line 26, and the encoding unit 24a performs encoding (step S22).

ステップS22で実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S22 will be described in detail.

中継装置2a−5の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr1 (3)=[r1,1 (3),r1,2 (3),r1,3 (3),r1,4 (3),r1,5 (3),r1,6 (3),r1,7 (3),r1,8 (3)]Tに対して符号化を行い、次式(21)で示される送信信号ベクトルs1 (4)を得る。 In the encoding unit 24a of the relay apparatus 2a-5, r 1 (3) = [r 1,1 (3) , r 1,2 (3) , r 1,3 (3) , r 1,4 (3), r 1,5 (3), r 1,6 (3), r 1,7 (3), performs encoding on r 1,8 (3)] T, the following A transmission signal vector s 1 (4) represented by Expression (21) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2a−6の符号化部24aでは、受信部22aから入力されるr2 (3)=[r2,1 (3),r2,2 (3),r2,3 (3),r2,4 (3),r2,5 (3),r2,6 (3),r2,7 (3),r2,8 (3)]Tに対して符号化を行い、次式(22)で示される送信信号ベクトルs2 (4)を得る。 Further, in the encoding unit 24a of the relay apparatus 2a-6, r 2 (3) = [r 2,1 (3) , r 2,2 (3) , r 2,3 (3 ), r 2,4 (3), r 2,5 (3), r 2,6 (3), r 2,7 (3), performs encoding on r 2,8 (3)] T Then, a transmission signal vector s 2 (4) expressed by the following equation (22 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2a−5および2a−6の符号化部24では、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (3),r2 (3))に対して4シンボルを単位とする時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。このように、本実施の形態においても実施の形態1と同様に、各ホップの中継装置では、時空間符号化の処理対象の範囲(時空間符号化を行うシンボルの単位)を変化させる。たとえば、上述したように、1ホップ目の中継処理(中継装置)においては通常の時空間符号化を行い、また2ホップ目の中継処理においては2シンボルを単位として時空間符号化を行い、3ホップ目の中継処理においては4シンボルを単位として時空間符号化を行う。なお、中継装置2a−5および2a−6の各符号化部24aでの符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、1,2ホップ目の中継装置と同様に、中継装置の台数(この例では2台)に応じた総送信電力の正規化を行うためのものである。 Here, in the encoding units 24 of the relay apparatuses 2a-5 and 2a-6, a space-time code in units of 4 symbols with respect to the two input signal vectors (r 1 (3) , r 2 (3) ). A signal vector equivalent to the case where the conversion is performed is generated. As described above, in this embodiment as well, in each hop relay apparatus, the range of processing objects of space-time coding (the unit of symbols for space-time coding) is changed in each hop relay apparatus. For example, as described above, normal space-time coding is performed in the first-hop relay processing (relay device), and space-time coding is performed in units of two symbols in the second hop relay processing. In the hop relay process, space-time coding is performed in units of 4 symbols. Note that the coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-5 and 2a-6 is the same as that of the first and second hop relay apparatuses. This is for normalizing the total transmission power in accordance with the number (two in this example).

中継装置2a−5および2a−6の符号化部24aが符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (4)=[si,1 (4),si,2 (4),si,3 (4),si,4 (4),si,5 (4),si,6 (4),si,7 (4),si,8 (4)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23aへ伝送され、送信部23aで送信処理が行われて時間領域の信号に変換された後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS23)。 Respective transmission signals s i (4) = [s i, 1 (4) , s i, 2 (4) obtained by the encoding unit 24a of the relay apparatuses 2a-5 and 2a-6 executing the encoding , S i, 3 (4) , s i, 4 (4) , s i, 5 (4) , s i, 6 (4) , s i, 7 (4) , s i, 8 (4) ] T (i = 1, 2) is transmitted to the transmission unit 23 a via the signal line 27, is subjected to transmission processing by the transmission unit 23 a and converted into a time domain signal, and then passes through the signal line 25 and the antenna 21. (Step S23).

そして、受信側の通信装置である通信装置1a−2が、上記ステップS23で送信された信号、すなわち3ホップ目の中継装置2a−5,2a−6からそれぞれ送信された信号を受信する(ステップS18a)。   Then, the communication device 1a-2, which is the communication device on the receiving side, receives the signal transmitted in step S23, that is, the signal transmitted from each of the relay devices 2a-5 and 2a-6 of the third hop (step S23). S18a).

このステップS18aにおける通信装置1a−2の動作をより詳細に説明すると、この通信装置1a−2では、アンテナ11で受信した信号が信号線14経由で受信部12aへ伝送される。受信部12aは、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、周波数領域のベースバンド信号である受信信号ベクトルr1 (4)=[r1,1 (4),r1,2 (4),r1,3 (4),r1,4 (4),r1,5 (4),r1,6 (4),r1,7 (4),r1,8 (4)]Tを得る。各受信信号r1,p (4)(p=1〜8)は、次式(23)のように与えられる。 The operation of the communication device 1a-2 in step S18a will be described in more detail. In the communication device 1a-2, a signal received by the antenna 11 is transmitted to the receiving unit 12a via the signal line 14. The receiving unit 12a performs predetermined reception processing on the received signal, and a received signal vector r 1 (4) = [r 1,1 (4) , r 1,2 ( 4) , r 1,3 (4) , r 1,4 (4) , r 1,5 (4) , r 1,6 (4) , r 1,7 (4) , r 1,8 (4) ] Get T Each received signal r 1, p (4) (p = 1 to 8) is given by the following equation (23).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (4)は、3ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2a−5,2a−6)から、通信装置1a−2までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (4)は、通信装置1a−2で信号hj1 (4)s1,p (4)+hj2 (4)s2,p (4)に加算される雑音である。 Here, h ji (4) is from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay devices 2a-5, 2a-6) that transfers signals at the third hop to the communication device 1a-2. Represents the impulse response of the transmission line, and n j, p (4) is added to signal h j1 (4) s 1, p (4) + h j2 (4) s 2, p (4) in communication device 1a-2 Noise.

つづいて、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な動作について説明する。中継装置2a−1〜2a−6が上述した符号化処理を含んだ信号中継処理を実行することによって、通信装置1a−2が受信する周波数領域の受信信号ベクトルr1 (4)は次式(24)のように表すことができる。 Subsequently, characteristic operations in the wireless communication system of the present embodiment will be described. When the relay devices 2a-1 to 2a-6 execute the signal relay processing including the encoding processing described above, the received signal vector r 1 (4) in the frequency domain received by the communication device 1a-2 is expressed by the following equation ( 24).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このとき、式(24)の信号ブロックSは、実施の形態1で示した無線通信システムの受信側の通信装置1−2が受信する受信信号ベクトル(式(8)参照)の信号ブロックSと同様に、擬似直交時空間符号と等価の構造を有している。そのため、伝搬路の信号に対する減衰の影響を軽減する効果がある空間ダイバーシチを得られる。そして、受信信号ベクトルr1 (4)に対して最尤判定受信などの受信処理を行った場合には、ダーバーシチを得られていない場合と比較して、高信頼性の判定を実施することができる。 At this time, the signal block S of Expression (24) is the same as the signal block S of the received signal vector (see Expression (8)) received by the communication device 1-2 on the reception side of the wireless communication system shown in Embodiment 1. Similarly, it has a structure equivalent to a quasi-orthogonal space-time code. Therefore, it is possible to obtain space diversity that has an effect of reducing the influence of attenuation on the signal of the propagation path. When receiving processing such as maximum likelihood determination reception is performed on the received signal vector r 1 (4) , it is possible to perform highly reliable determination as compared to the case where no diversity is obtained. it can.

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、実施の形態1の無線通信システムに対して、ホップ数を増加させ、それに伴い3ホップ目の中継装置2a−5および2a−6内では符号化処理を行う単位を増大させて空間ダイバーシチ効果的に得ることとした。なお、本実施の形態では3ホップとしたが、4ホップ以上となるマルチホップ伝送を行う際にも、実施の形態1から本実施の形態へ拡張したのと同様に、中継装置における符号化処理の実行単位を変更することで、効果的に空間ダイバーシチを獲得することが可能である。   As described above, in the wireless communication system of the present embodiment, the number of hops is increased as compared with the wireless communication system of the first embodiment, and accordingly, in the relay devices 2a-5 and 2a-6 at the third hop, a code is added. It was decided to increase the number of units for performing the conversion process and to obtain space diversity effectively. In this embodiment, the number of hops is 3 hops. However, when multi-hop transmission with 4 hops or more is performed, the encoding process in the relay apparatus is the same as that extended from the first embodiment to the present embodiment. It is possible to effectively acquire space diversity by changing the execution unit.

また、本実施の形態では符号化処理を周波数領域で行う場合について説明したが、実施の形態1と同様に、時間領域で符号化処理を行うようにしてもよい。いずれの場合においても上記の効果(空間ダイバーシチ効果)を得ることができる。また、ホップ毎に符号化を時間領域,周波数領域と異なった領域で行ってもよい。   Further, although the case has been described with the present embodiment where the encoding process is performed in the frequency domain, the encoding process may be performed in the time domain as in the first embodiment. In any case, the above effect (space diversity effect) can be obtained. Further, encoding may be performed for each hop in a region different from the time region and the frequency region.

実施の形態3.
図9は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態3の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信システムは、送信側の通信装置1−1および1−2と、受信側の通信装置1bと、これらの通信装置の間で信号を中継する複数の中継装置2−1〜2−6とで構成される。本実施の形態では、送信側の通信装置が複数存在し、かつ受信側の通信装置が複数のアンテナを備えた構成の無線通信システムについて説明する。具体的には、通信装置1−1および1−2を送信側の通信装置,通信装置1bを受信側の通信装置とし、また、通信装置1−1および1−2から送信された信号を中継装置2−1〜2−4が受信して中継し、さらに、中継装置2−1〜2−4で中継された信号を中継装置2−5および2−6が受信して中継を行い、中継装置2−5および2−6で中継された信号を通信装置1bが受信する場合の動作について説明する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of the wireless communication system according to the present invention. As illustrated, the wireless communication system according to the present embodiment includes a plurality of communication devices 1-1 and 1-2 on the transmission side, a communication device 1b on the reception side, and a plurality of relaying signals between these communication devices. It comprises relay devices 2-1 to 2-6. In this embodiment, a radio communication system having a configuration in which a plurality of communication devices on the transmission side exist and a communication device on the reception side includes a plurality of antennas will be described. Specifically, the communication devices 1-1 and 1-2 are used as transmission-side communication devices, the communication device 1b is used as a reception-side communication device, and signals transmitted from the communication devices 1-1 and 1-2 are relayed. The devices 2-1 to 2-4 receive and relay the signals, and further, the relay devices 2-5 and 2-6 receive and relay the signals relayed by the relay devices 2-1 to 2-4. An operation when the communication device 1b receives signals relayed by the devices 2-5 and 2-6 will be described.

送信側の通信装置1−1,1−2の内部構成、および各構成要素の基本動作は実施の形態1で説明した通信装置1と同様である(図2など参照)。また、中継装置2−1〜2−6の内部構成、および各構成要素の基本動作は実施の形態1で説明した中継装置2と同様である(図3など参照)。すなわち、本実施の形態の無線通信システムでは、各中継装置は符号化処理を時間領域で行う。なお、実施の形態2と同様に、符号化処理を周波数領域で実行するようにしてもよい。   The internal configuration of the communication devices 1-1 and 1-2 on the transmission side and the basic operation of each component are the same as those of the communication device 1 described in the first embodiment (see FIG. 2 and the like). Further, the internal configuration of relay apparatuses 2-1 to 2-6 and the basic operation of each component are the same as those of relay apparatus 2 described in the first embodiment (see FIG. 3 and the like). That is, in the wireless communication system of the present embodiment, each relay apparatus performs encoding processing in the time domain. As in the second embodiment, the encoding process may be executed in the frequency domain.

図10は、図9に示した無線通信システムの受信側の通信装置1bの構成例を示す図である。図示したように、通信装置1bは、2本のアンテナ11−1および11−2と、受信部12bと、送信部13bとを備えている。信号線14−1は、アンテナ11−1、受信部12bおよび送信部13bに接続され、信号線14−2は、アンテナ11−2、受信部12bおよび送信部13bに接続されている。この通信装置1bでは、信号を受信する際には、アンテナ11−1より受信した信号を信号線14−1経由で、またアンテナ11−2より受信した信号を信号線14−2経由で受信部12bへ伝送し、所定の受信処理を実施する。また、信号を送信する際には、送信部13bで送信信号を生成し、信号線14−1経由でアンテナ11−1に、また信号線14−2経由でアンテナ11−2に、伝送する。アンテナ11−1および11−2は、送信部13bより受け取った信号を送信する。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the communication device 1b on the reception side of the wireless communication system illustrated in FIG. As illustrated, the communication device 1b includes two antennas 11-1 and 11-2, a receiving unit 12b, and a transmitting unit 13b. The signal line 14-1 is connected to the antenna 11-1, the receiving unit 12b, and the transmitting unit 13b, and the signal line 14-2 is connected to the antenna 11-2, the receiving unit 12b, and the transmitting unit 13b. In the communication apparatus 1b, when receiving a signal, the signal received from the antenna 11-1 is received via the signal line 14-1, and the signal received from the antenna 11-2 is received via the signal line 14-2. 12b, and a predetermined reception process is performed. When transmitting a signal, the transmission unit 13b generates a transmission signal and transmits the signal to the antenna 11-1 via the signal line 14-1 and to the antenna 11-2 via the signal line 14-2. The antennas 11-1 and 11-2 transmit the signal received from the transmission unit 13b.

本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作を、図11を用いて説明する。図11は、本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートであり、図9の通信装置1−1および1−2から通信装置1bへの信号伝送動作を示している。なお、図11のステップS11b〜S18bの処理は、実施の形態1で説明したステップS11〜S18の各処理に対応するものである。ただし、本実施の形態の無線通信システムでは、8シンボルを一組の信号ベクトルとして取り扱うものとする。   A signal transmission operation in the wireless communication system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the present embodiment, and illustrates a signal transmission operation from the communication devices 1-1 and 1-2 in FIG. 9 to the communication device 1b. Note that the processes in steps S11b to S18b in FIG. 11 correspond to the processes in steps S11 to S18 described in the first embodiment. However, in the wireless communication system of the present embodiment, 8 symbols are handled as a set of signal vectors.

はじめに、通信装置1−1および1−2は、信号を生成し送信する(ステップS11b)。具体的には、通信装置1−1および1−2において、送信部13が信号を生成し、信号線14よりアンテナ11へ伝送し、アンテナ11より信号を送信する。ここでは、通信装置1−1の送信部13がベースバンド信号としてs1 (1)=[s1,1 (1),s1,2 (1),s1,3 (1),s1,4 (1),s1,5 (1),s1,6 (1),s1,7 (1),s1,8 (1)]Tを生成し、通信装置1−2の送信部13がベースバンド信号としてs2 (1)=[s2,1 (1),s2,2 (1),s2,3 (1),s2,4 (1),s2,5 (1),s2,6 (1),s2,7 (1),s2,8 (1)]Tを生成するものとする。 First, the communication devices 1-1 and 1-2 generate and transmit a signal (step S11b). Specifically, in the communication apparatuses 1-1 and 1-2, the transmission unit 13 generates a signal, transmits the signal to the antenna 11 from the signal line 14, and transmits the signal from the antenna 11. Here, the transmission unit 13 of the communication apparatus 1-1 uses the baseband signal as s 1 (1) = [s 1,1 (1) , s 1,2 (1) , s 1,3 (1) , s 1 , 4 (1) , s 1,5 (1) , s 1,6 (1) , s 1,7 (1) , s 1,8 (1) ] T is generated and transmitted by the communication device 1-2 S 2 (1) = [s 2,1 (1) , s 2,2 (1) , s 2,3 (1) , s 2,4 (1) , s 2,5 (1) , s 2,6 (1) , s 2,7 (1) , s 2,8 (1) ] T shall be generated.

1ホップ目で信号を受信するj番目(j=1〜4)の中継装置(中継装置2−1〜2−4)は、通信装置1−1および1−2から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS12b)。具体的には、中継装置2−1〜2−4では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22へ伝送される。受信部22は、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (1)=[rj,1 (1),rj,2 (1),rj,3 (1),rj,4 (1),rj,5 (1),rj,6 (1),rj,7 (1),rj,8 (1)]Tを得る。各受信信号rj,p (1)(p=1〜8)は、次式(25)のように与えられる。 The j-th (j = 1 to 4) relay devices (relay devices 2-1 to 2-4) that receive signals at the first hop receive the signals transmitted from the communication devices 1-1 and 1-2, respectively. (Step S12b). Specifically, the relay devices 2-1 to 2-4 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 via the signal line 25. The receiving unit 22 performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (1) = [r j, 1 (1) , r j, 2 (1) , which is a baseband signal. r j, 3 (1) , r j, 4 (1) , r j, 5 (1) , r j, 6 (1) , r j, 7 (1) , r j, 8 (1) ] T obtain. Each received signal r j, p (1) (p = 1 to 8) is given by the following equation (25).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (1)は、i番目(i=1,2)の通信装置(通信装置1−1,1−2)からj番目(j=1〜4)の中継装置(中継装置2−1〜2−4)までの伝送路のインパルス応答を表す。また、nj,p (1)は、j番目の中継装置で信号hj1 (1)s1,p (1)+hj2 (1)s2,p (1)に加算される雑音である。得られた上記式(25)の信号は信号線26経由で、符号化部24へ伝送され、符号化部24では符号化を実施する(ステップS13b)。 Here, h ji (1) is the j-th (j = 1 to 4) relay device (relay device 2) from the i-th (i = 1, 2) communication device (communication devices 1-1, 1-2). -1 to 2-4) represent impulse responses of transmission lines. N j, p (1) is noise added to the signal h j1 (1) s 1, p (1) + h j2 (1) s 2, p (1) in the j-th repeater. The obtained signal of the above formula (25) is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26, and the encoding unit 24 performs encoding (step S13b).

ステップS13bで実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S13b will be described in detail.

中継装置2−1の符号化部24では、受信部22から入力されるr1 (1)=[r1,1 (1),r1,2 (1),r1,3 (1),r1,4 (1),r1,5 (1),r1,6 (1),r1,7 (1),r1,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(26)で示される送信信号ベクトルs1 (2)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-1, r 1 (1) = [r 1,1 (1) , r 1,2 (1) , r 1,3 (1) , r 1,4 (1), performs encoding with respect to r 1,5 (1), r 1,6 (1), r 1,7 (1), r 1,8 (1)] T, the following A transmission signal vector s 1 (2) represented by Expression (26) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−2の符号化部24では、受信部22から入力されるr2 (1)=[r2,1 (1),r2,2 (1),r2,3 (1),r2,4 (1),r2,5 (1),r2,6 (1),r2,7 (1),r2,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(27)で示される送信信号ベクトルs2 (2)を得る。 Further, in the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-2, r 2 (1) = [r 2,1 (1) , r 2,2 (1) , r 2,3 (1 ), r 2,4 (1), r 2,5 (1), r 2,6 (1), r 2,7 (1), performs encoding with respect to r 2,8 (1)] T Then, a transmission signal vector s 2 (2) represented by the following equation (27 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−3の符号化部24では、受信部22から入力されるr3 (1)=[r3,1 (1),r3,2 (1),r3,3 (1),r3,4 (1),r3,5 (1),r3,6 (1),r3,7 (1),r3,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(28)で示される送信信号ベクトルs3 (2)を得る。 Further, in the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-3, r 3 (1) = [r 3,1 (1) , r 3,2 (1) , r 3,3 (1 ), r 3,4 (1), r 3,5 (1), r 3,6 (1), r 3,7 (1), performs encoding with respect to r 3,8 (1)] T Then, a transmission signal vector s 3 (2) represented by the following equation (28 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−4の符号化部24では、受信部22から入力されるr4 (1)=[r4,1 (1),r4,2 (1),r4,3 (1),r4,4 (1),r4,5 (1),r4,6 (1),r4,7 (1),r4,8 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(29)で示される送信信号ベクトルs4 (2)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-4, r 4 (1) = [r 4,1 (1) , r 4,2 (1) , r 4,3 (1 ), r 4,4 (1), r 4,5 (1), r 4,6 (1), r 4,7 (1), performs encoding with respect to r 4,8 (1)] T The transmission signal vector s 4 (2) expressed by the following equation (29 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2−1〜2−4の符号化部24では、上記4つの入力信号ベクトル(r1 (1),r2 (1),r3 (1),r4 (1))に対して擬似直交時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。すなわち、各中継装置のそれぞれの符号化部24が連携して擬似直交時空間符号化を行う。なお、各符号化部24での符号化処理で乗算される係数(1/2)は、先の実施の形態で説明した符号化部24や符号化部24aにおける符号化処理と同様に、同時に(1ホップ目で)中継を行う各中継装置からの総送信電力の正規化を目的とするものである。本実施の形態の1ホップ目では中継装置が4台であるため、先の実施の形態(中継装置の台数が2の場合)とは異なる値の係数を乗算している。 Here, in the encoding unit 24 of the relay apparatuses 2-1 to 2-4, the four input signal vectors (r 1 (1) , r 2 (1) , r 3 (1) , r 4 (1) ) are described. Respectively, a signal vector equivalent to the case where pseudo orthogonal space-time coding is performed is generated. That is, each encoding unit 24 of each relay apparatus cooperates to perform pseudo orthogonal space-time encoding. Note that the coefficient (1/2) multiplied in the encoding process in each encoding unit 24 is the same as the encoding process in the encoding unit 24 and the encoding unit 24a described in the previous embodiment. The purpose is to normalize the total transmission power from each relay device that relays (at the first hop). Since the number of relay apparatuses is four at the first hop in this embodiment, the coefficient is multiplied by a coefficient different from that in the previous embodiment (when the number of relay apparatuses is two).

中継装置2−1〜2−4の符号化部24が符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (2)=[si,1 (2),si,2 (2),si,3 (2),si,4 (2),si,5 (2),si,6 (2),si,7 (2),si,8 (2)]T(i=1〜4)は、信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23で送信処理が行われた後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS14b)。 Respective transmission signals s i (2) = [s i, 1 (2) , s i, 2 (2) obtained by the encoding unit 24 of the relay apparatuses 2-1 to 2-4 executing the encoding , S i, 3 (2) , s i, 4 (2) , s i, 5 (2) , s i, 6 (2) , s i, 7 (2) , s i, 8 (2) ] T (i = 1 to 4) are transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27, and after transmission processing is performed by the transmission unit 23, are transmitted via the signal line 25 and the antenna 21 (step S14b). .

上記ステップS14bで送信された信号を受信する2ホップ目のj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−5,2−6)は、1ホップ目の中継装置2−1〜2−4から送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS15b)。具体的には、中継装置2−5および2−6では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22へ伝送される。受信部22は、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (2)=[rj,1 (2),rj,2 (2),rj,3 (2),rj,4 (2),rj,5 (2),rj,6 (2),rj,7 (2),rj,8 (2)]Tを得る。各受信信号rj,p (2)(p=1〜8)は、次式(30)のように与えられる。 The second-hop j-th (j = 1, 2) relay device (relay devices 2-5, 2-6) that receives the signal transmitted in step S14b is the first-hop relay device 2-1. Each of the signals transmitted from 2-4 is received (step S15b). Specifically, the relay devices 2-5 and 2-6 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 via the signal line 25. The receiving unit 22 performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (2) = [r j, 1 (2) , r j, 2 (2) , which is a baseband signal. r j, 3 (2) , r j, 4 (2) , r j, 5 (2) , r j, 6 (2) , r j, 7 (2) , r j, 8 (2) ] T obtain. Each received signal r j, p (2) (p = 1 to 8) is given by the following equation (30).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (2)は、1ホップ目で信号を転送するi番目(i=1〜4)の中継装置(中継装置2−1〜2−4)から、2ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−5,2−6)までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (2)は、j番目の中継装置で信号hj1 (2)s1,p (2)+hj2 (2)s2,p (2)+hj3 (2)s3,p (2)+hj4 (2)s4,p (2)に加算される雑音である。得られた上記式(30)の信号は信号線26経由で、符号化部24へ伝送され、符号化部24では符号化を実施する(ステップS16b)。 Here, h ji (2) receives the signal at the second hop from the i-th (i = 1 to 4) relay device (relay devices 2-1 to 2-4) that transfers the signal at the first hop. Represents the impulse response of the transmission path to the jth (j = 1, 2) relay device (relay devices 2-5, 2-6), and n j, p (2) is a signal at the jth relay device. h j1 (2) s 1, p (2) + h j2 (2) s 2, p (2) + h j3 (2) s 3, p (2) + h j4 (2) s 4, p (2) Noise. The obtained signal of the above equation (30) is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26, and the encoding unit 24 performs encoding (step S16b).

ステップS16bで実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S16b will be described in detail.

中継装置2−5の符号化部24では、受信部22から入力されるr1 (2)=[r1,1 (2),r1,2 (2),r1,3 (2),r1,4 (2),r1,5 (2),r1,6 (2),r1,7 (2),r1,8 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(31)で示される送信信号ベクトルs1 (3)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay device 2-5, r 1 (2) = [r 1,1 (2) , r 1,2 (2) , r 1,3 (2) , r 1,4 (2), r 1,5 (2), r 1,6 (2), r 1,7 (2), performs encoding on r 1,8 (2)] T, the following A transmission signal vector s 1 (3) represented by Expression (31) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−6の符号化部24では、受信部22から入力されるr2 (2)=[r2,1 (2),r2,2 (2),r2,3 (2),r2,4 (2),r2,5 (2),r2,6 (2),r2,7 (2),r2,8 (2)]Tに対して符号化を行い、次式(32)で示される送信信号ベクトルs2 (3)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-6, r 2 (2) = [r 2,1 (2) , r 2,2 (2) , r 2,3 (2 ), r 2,4 (2), r 2,5 (2), r 2,6 (2), r 2,7 (2), performs encoding on r 2,8 (2)] T The transmission signal vector s 2 (3) represented by the following equation (32 ) is obtained.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2−5および2−6の符号化部24では、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (2),r2 (2))に対して4シンボルを単位とする時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。このように、本実施の形態においても実施の形態1や2と同様に、各ホップの中継装置では、時空間符号化の処理対象の範囲(時空間符号化を行うシンボルの単位)を変化させる。なお、中継装置2−5および2−6の各符号化部24での符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、先の実施の形態で説明した符号化部24や符号化部24aにおける符号化処理と同様に、同時に(2ホップ目で)中継を行う各中継装置からの総送信電力の正規化を目的とするものである。 Here, in the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-5 and 2-6, a space-time code having four symbols as a unit for the two input signal vectors (r 1 (2) , r 2 (2) ). A signal vector equivalent to the case where the conversion is performed is generated. As described above, in the present embodiment as well as in the first and second embodiments, each hop relay apparatus changes the range to be processed in space-time coding (the unit of symbols for space-time coding). . Note that the coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24 of the relay apparatuses 2-5 and 2-6 is the encoding unit 24 or encoding described in the previous embodiment. Similar to the encoding process in the unit 24a, the purpose is to normalize the total transmission power from each relay apparatus that performs relay simultaneously (at the second hop).

中継装置2−5および2−6の符号化部24が符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (3)=[si,1 (3),si,2 (3),si,3 (3),si,4 (3)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23で送信処理が行われた後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS17b)。 Respective transmission signals s i (3) = [s i, 1 (3) , s i, 2 (3) obtained by the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-5 and 2-6 executing the encoding , S i, 3 (3) , s i, 4 (3) ] T (i = 1, 2) are transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27 and subjected to transmission processing by the transmission unit 23. The signal is transmitted via the signal line 25 and the antenna 21 (step S17b).

そして、受信側の通信装置である通信装置1bが、上記ステップS17bで送信された信号、すなわち2ホップ目の中継装置2−5,2−6からそれぞれ送信された信号を受信する(ステップS18b)。   And the communication apparatus 1b which is a communication apparatus of the receiving side receives the signal transmitted by said step S17b, ie, the signal each transmitted from the 2nd hop relay apparatus 2-5, 2-6 (step S18b). .

このステップS18bにおける通信装置1bの動作をより詳細に説明すると、この通信装置1bでは、アンテナ11−1で受信した信号が信号線14−1経由で受信部12bへ伝送され、また、アンテナ11−2で受信した信号が信号線14−2経由で受信部12bへ伝送される。受信部12は、受け取った各信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (3)=[rj,1 (3),rj,2 (3),rj,3 (3),rj,4 (3),rj,5 (3),rj,6 (3),rj,7 (3),rj,8 (3)]T(j=1,2)を得る。各受信信号rj,p (4)(p=1〜8)は、次式(33)のように与えられる。 The operation of the communication device 1b in step S18b will be described in more detail. In the communication device 1b, a signal received by the antenna 11-1 is transmitted to the receiving unit 12b via the signal line 14-1, and the antenna 11- 2 is transmitted to the receiver 12b via the signal line 14-2. The receiving unit 12 performs predetermined reception processing on each received signal, and receives signal vectors r j (3) = [r j, 1 (3) , r j, 2 (3) which are baseband signals. , R j, 3 (3) , r j, 4 (3) , r j, 5 (3) , r j, 6 (3) , r j, 7 (3) , r j, 8 (3) ] T (j = 1,2) is obtained. Each received signal r j, p (4) (p = 1 to 8) is given by the following equation (33).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (3)は、2ホップ目で信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2−5,2−6)から、通信装置1bのj番目(j=1,2)のアンテナ(アンテナ11−1,11−2)までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (3)は、通信装置1bで信号hj1 (3)s1,p (3)+hj2 (3)s2,p (3)に加算される雑音である。 Here, h ji (3) is transferred from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay devices 2-5, 2-6) that transfers signals at the second hop to the j-th ( j = 1,2) represents the impulse response of the transmission path to the antenna (antennas 11-1, 11-2), and n j, p (3) is the signal h j1 (3) s 1, p (3) + h j2 (3) Noise added to s 2, p (3) .

つづいて、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な動作について説明する。中継装置2−1〜2−6が上述した符号化処理を含んだ信号中継処理を実行することによって、通信装置1bがj番目(j=1,2)のアンテナで受信する受信信号ベクトルrj (3)は次式(34)のように表すことができる。 Subsequently, characteristic operations in the wireless communication system of the present embodiment will be described. When the relay apparatuses 2-1 to 2-6 execute the signal relay process including the encoding process described above, the received signal vector r j received by the communication apparatus 1b with the j-th (j = 1, 2) antenna. (3) can be expressed as the following equation (34).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このとき、式(34)の信号ブロックSは、実施の形態1で示した無線通信システムの受信側の通信装置1−2が受信する受信信号ベクトル(式(8)参照)の信号ブロックSと同様に、擬似直交時空間符号と等価の構造を有している。そのため、伝搬路の信号に対する減衰の影響を軽減する効果がある空間ダイバーシチを得られる。そして、受信信号ベクトルrj (3)に対して最尤判定受信などの受信処理を行った場合には、ダーバーシチを得られていない場合と比較して、高信頼性の判定を実施することができる。 At this time, the signal block S of Expression (34) is the same as the signal block S of the received signal vector (see Expression (8)) received by the communication device 1-2 on the reception side of the wireless communication system shown in Embodiment 1. Similarly, it has a structure equivalent to a quasi-orthogonal space-time code. Therefore, it is possible to obtain space diversity that has an effect of reducing the influence of attenuation on the signal of the propagation path. Then, when receiving processing such as maximum likelihood determination reception is performed on the received signal vector r j (3) , it is possible to perform highly reliable determination as compared to the case where the diversity is not obtained. it can.

なお、本実施の形態で説明した図9の無線通信システムの変形例として、図12に示した構成の無線通信システムが考えられる。図12の無線通信システムは、図9の通信装置1−1および1−2に代えて、受信側と同じ構成の複数(2つ)のアンテナを有する通信装置1b−1を送信側の通信装置として備えている。図12の通信装置1b−1,1b−2の内部構成、および各構成要素の基本動作は図9に示した通信装置1bと同様である(図10など参照)。図12の無線通信システムにおいて、送信側の通信装置1b−1は、アンテナ11−1および11−2のそれぞれから異なるデータ(信号)を送信する。すなわち、図9の無線通信システムとの違いは、複数の通信装置から異なるデータを送信するか、単一の通信装置の複数のアンテナから異なるデータを送信するかだけであり、各中継装置は同じ動作を行うため、受信側の通信装置(1b,1b−2)では同様のダイバーシチ効果を得ることができる。   Note that, as a modification of the wireless communication system of FIG. 9 described in the present embodiment, a wireless communication system having the configuration shown in FIG. 12 is conceivable. The wireless communication system in FIG. 12 replaces the communication apparatuses 1-1 and 1-2 in FIG. 9 with a communication apparatus 1b-1 having a plurality of (two) antennas having the same configuration as that on the reception side as a communication apparatus on the transmission side. As prepared. The internal configuration of the communication devices 1b-1 and 1b-2 in FIG. 12 and the basic operation of each component are the same as those of the communication device 1b shown in FIG. 9 (see FIG. 10 and the like). In the wireless communication system of FIG. 12, the communication device 1b-1 on the transmission side transmits different data (signals) from the antennas 11-1 and 11-2. That is, the only difference from the wireless communication system in FIG. 9 is whether different data is transmitted from a plurality of communication devices or different data is transmitted from a plurality of antennas of a single communication device. Since the operation is performed, the same diversity effect can be obtained in the communication devices (1b, 1b-2) on the receiving side.

また、図12とは異なる変形例として、図13に示した構成の無線通信システムが考えられる。図13の無線通信システムは、図9の1ホップ目の中継装置2−1〜2−3に代えて、複数(4本)のアンテナを有する中継装置2bを備えている。中継装置2bの構成は、たとえば図14に示したものとなり、アンテナ21−1〜21−4と、各アンテナで受信した信号を信号線25−1〜25−4経由で受け取り、受信処理を行う受信部22bと、信号線26経由で受信部22bから受け取った信号を符号化する符号化部24bと、信号線27経由で符号化部24bから受け取った信号に対して送信処理を行う送信部23bとを備える。   Further, as a modified example different from FIG. 12, a wireless communication system having the configuration shown in FIG. 13 is conceivable. The wireless communication system in FIG. 13 includes a relay device 2b having a plurality of (four) antennas instead of the first-hop relay devices 2-1 to 2-3 in FIG. The configuration of the relay device 2b is, for example, as shown in FIG. 14, and the antennas 21-1 to 21-4 and signals received by the respective antennas are received via the signal lines 25-1 to 25-4, and reception processing is performed. A receiving unit 22b, an encoding unit 24b that encodes a signal received from the receiving unit 22b via the signal line 26, and a transmitting unit 23b that performs transmission processing on the signal received from the encoding unit 24b via the signal line 27 With.

ここで、符号化部24bでは、図9や図12の中継装置2−1〜2−4の各符号化部24が上記信号rj (1)=[rj,1 (1),rj,2 (1),rj,3 (1),rj,4 (1),rj,5 (1),rj,6 (1),rj,7 (1),rj,8 (1)]T(j=1〜4)に対する符号化と同様の処理を行う。すなわち、符号化部24bでは、図9や図12の1ホップ目の中継装置2−1〜2−4においてそれぞれ行う符号化を、受信アンテナ21−1〜21−4で受信したそれぞれの信号ベクトルに対して行う。符号化を実行して得られたそれぞれの信号ベクトルは、送信部23bで所定の送信処理が実施された後、それぞれ異なるアンテナに伝送され、2ホップ目の中継装置2−5および2−6に向けて送信される。このような構成の無線通信システムにおいても図9の無線通信システムと同様の効果が得られる。 Here, in the encoding unit 24b, the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-1 to 2-4 in FIGS. 9 and 12 perform the above-described signal r j (1) = [r j, 1 (1) , r j , 2 (1) , r j, 3 (1) , r j, 4 (1) , r j, 5 (1) , r j, 6 (1) , r j, 7 (1) , r j, 8 (1) ] The same processing as the encoding for T (j = 1 to 4) is performed. That is, in the encoding unit 24b, the respective signal vectors received by the receiving antennas 21-1 to 21-4 are encoded by the first-hop relay apparatuses 2-1 to 2-4 in FIG. 9 and FIG. To do. The respective signal vectors obtained by executing the encoding are transmitted to different antennas after being subjected to predetermined transmission processing by the transmission unit 23b, and are transmitted to the second hop relay devices 2-5 and 2-6, respectively. Sent to. Even in the radio communication system having such a configuration, the same effect as that of the radio communication system of FIG. 9 can be obtained.

以上のとおり、本実施の形態では、各ホップにおける送受信処理で連携する中継装置の数,アンテナ数が増大した場合にも、それに伴う中継装置内での符号化処理を対応させることで、効果的に空間ダイバーシチが得られることを示した。また、送信される信号ベクトルが複数存在するような、空間多重伝送を行う場合においても先の実施の形態と同様の効果が得られることを示した。また、複数の通信装置,中継装置を同時に動作させる代わりに、複数アンテナを有する通信装置,中継装置を動作させることで、同様の効果が得られることを示した。   As described above, in the present embodiment, even when the number of relay devices and the number of antennas that cooperate in transmission / reception processing at each hop increase, it is effective by making the corresponding encoding processing in the relay device correspond. It was shown that space diversity can be obtained. In addition, it has been shown that the same effect as in the previous embodiment can be obtained even when performing spatial multiplexing transmission in which there are a plurality of signal vectors to be transmitted. Moreover, it was shown that the same effect can be obtained by operating a communication device and a relay device having a plurality of antennas instead of operating a plurality of communication devices and a relay device simultaneously.

このように、本実施の形態の無線通信システムでは、複数の装置またはアンテナから異なる信号(データ)を同時に送信し、それらの信号を複数の中継装置または複数のアンテナ経由で、複数回転送することとし、同時に(同一ホップで)実行する各中継処理においては、受信信号を時空間符号化して転送することとした。また、最終的に信号を受信する受信側の通信装置が、擬似直交時空間符号と等価の構造を有する信号(信号ブロック)を受信するように、各中継処理で符号化を行うこととした。このような場合においても、先の実施の形態の無線通信システムと同様の効果を得ることができる。   As described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, different signals (data) are simultaneously transmitted from a plurality of devices or antennas, and these signals are transferred a plurality of times via a plurality of relay devices or a plurality of antennas. In each relay process executed simultaneously (with the same hop), the received signal is space-time encoded and transferred. In addition, encoding is performed in each relay process so that the communication device on the receiving side that finally receives the signal receives a signal (signal block) having a structure equivalent to the pseudo orthogonal space-time code. Even in such a case, the same effect as the wireless communication system of the previous embodiment can be obtained.

実施の形態4.
図15は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態4の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信システムは、送信側の通信装置1bと、受信側の通信装置1と、これらの通信装置の間で信号を中継する複数の中継装置2−1および2−2とで構成される。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a fourth embodiment of the wireless communication system according to the present invention. As illustrated, the wireless communication system according to the present embodiment includes a communication device 1b on the transmission side, a communication device 1 on the reception side, and a plurality of relay devices 2-1 that relay signals between these communication devices, and 2-2.

複数(2本)のアンテナを備えた通信装置1bの内部構成は実施の形態3で説明した通信装置1b(図10参照)と同様である。ただし、本実施の形態の通信装置1bにおいては、先の実施の形態で説明した1ホップ目の中継装置と同様の符号化処理を実施した上で信号を送信する。本実施の形態では送信部13bで符号化処理を行う場合について説明するが、中継装置と同様に、符号化部を設けてそこで行うようにしてもよい。   The internal configuration of the communication device 1b including a plurality (two) of antennas is the same as that of the communication device 1b (see FIG. 10) described in the third embodiment. However, in communication apparatus 1b of the present embodiment, a signal is transmitted after performing the same encoding process as the first-hop relay apparatus described in the previous embodiment. In the present embodiment, the case where the encoding process is performed by the transmission unit 13b will be described. However, as in the relay apparatus, an encoding unit may be provided and performed.

また、受信側の通信装置1の内部構成、および各構成要素の基本動作は実施の形態1で説明した各通信装置と同様であり(図2など参照)、中継装置2−1,2−2の内部構成、および各構成要素の基本動作は実施の形態1で説明した各中継装置と同様である(図3など参照)。   The internal configuration of the communication device 1 on the receiving side and the basic operation of each component are the same as those of the communication devices described in the first embodiment (see FIG. 2 and the like), and the relay devices 2-1 and 2-2. The internal configuration and the basic operation of each component are the same as those of each relay device described in the first embodiment (see FIG. 3 and the like).

本実施の形態では、送信側の通信装置が複数のアンテナを備え、かつデータ伝送時には時空間符号化を行った上で送信を行い、その信号を複数の中継装置が中継を行う無線通信システムについて説明する。なお、実施の形態2と同様に、符号化処理を周波数領域で実行するようにしてもよい。   In the present embodiment, a wireless communication system in which a communication device on a transmission side includes a plurality of antennas, performs transmission after space-time coding at the time of data transmission, and relays the signal by a plurality of relay devices. explain. As in the second embodiment, the encoding process may be executed in the frequency domain.

本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作を、図16を用いて説明する。図16は、本実施の形態の無線通信システムにおける信号伝送動作の一例を示すフローチャートであり、図15の通信装置1bから通信装置1への信号伝送動作を示している。本実施の形態の無線通信システムでは、実施の形態1の無線通信システムと同様に、4シンボルを一組の信号ベクトルとして取り扱うものとする。   A signal transmission operation in the wireless communication system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a signal transmission operation in the wireless communication system according to the present embodiment, and illustrates a signal transmission operation from the communication device 1b to the communication device 1 in FIG. In the radio communication system according to the present embodiment, four symbols are handled as a set of signal vectors as in the radio communication system according to the first embodiment.

はじめに、通信装置1bは、信号を生成し送信する(ステップS11c)。具体的には、送信部13bが信号を生成し、信号線14−1,14−2よりアンテナ11−1,11−2へ伝送し、アンテナ11−1,11−2より信号を送信する。このとき、送信部13bでは、ベースバンド信号を生成し、さらに時空間符号化を行うことにより、次式(35)で表される信号(時空間符号化されたベースバンド信号)を生成して、アンテナ11−1,11−2へそれぞれ伝送する。この符号化処理は、実施の形態1の無線通信システムにおいて1ホップ目の各中継装置が実行する符号化処理と同等のものである。   First, the communication device 1b generates and transmits a signal (step S11c). Specifically, the transmission unit 13b generates a signal, transmits the signal to the antennas 11-1 and 11-2 through the signal lines 14-1 and 14-2, and transmits the signal from the antennas 11-1 and 11-2. At this time, the transmission unit 13b generates a baseband signal and further performs space-time coding to generate a signal represented by the following equation (35) (base-space coded baseband signal). And transmitted to the antennas 11-1 and 11-2, respectively. This encoding process is equivalent to the encoding process executed by each first-hop relay device in the wireless communication system according to the first embodiment.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

1ホップ目で信号を受信するj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−1,2−2)は、通信装置1bの各アンテナから送信された信号をそれぞれ受信する(ステップS31)。具体的には、中継装置2−1および2−2では、アンテナ21より信号を受信し、その信号は信号線25経由で受信部22へ伝送される。受信部22は、受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルrj (1)=[rj,1 (1),rj,2 (1),rj,3 (1),rj,4 (1)]Tを得る。各受信信号rj,p (1)(p=1〜4)は、次式(36)のように与えられる。 The j-th (j = 1, 2) relay devices (relay devices 2-1 and 2-2) that receive signals at the first hop receive signals transmitted from the respective antennas of the communication device 1b (steps). S31). Specifically, the relay apparatuses 2-1 and 2-2 receive a signal from the antenna 21, and the signal is transmitted to the receiving unit 22 via the signal line 25. The receiving unit 22 performs predetermined reception processing on the received signal, and receives a received signal vector r j (1) = [r j, 1 (1) , r j, 2 (1) , which is a baseband signal. r j, 3 (1) , r j, 4 (1) ] T is obtained. Each received signal r j, p (1) (p = 1 to 4) is given by the following equation (36).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (1)は、通信装置1bのi番目(i=1,2)のアンテナ(アンテナ11−1,11−2)からj番目(j=1,2)の中継装置(中継装置2−1,2−2)までの伝送路のインパルス応答を表す。また、nj,p (1)は、j番目の中継装置で信号hj1 (1)s1,p (1)+hj2 (1)s2,p (1)に加算される雑音である。得られた上記式(36)の信号は信号線26経由で、符号化部24へ伝送され、符号化部24では符号化を実施する(ステップS32)。 Here, h ji (1) is the j-th (j = 1, 2) relay device (relay) from the i-th (i = 1, 2) antenna (antenna 11-1, 11-2) of the communication device 1b. It represents the impulse response of the transmission line to the devices 2-1 and 2-2). N j, p (1) is noise added to the signal h j1 (1) s 1, p (1) + h j2 (1) s 2, p (1) in the j-th repeater. The obtained signal of the above expression (36) is transmitted to the encoding unit 24 via the signal line 26, and the encoding unit 24 performs encoding (step S32).

ステップS32で実行する符号化処理について詳しく説明する。   The encoding process executed in step S32 will be described in detail.

中継装置2−1の符号化部24では、受信部22から入力されるr1 (1)=[r1,1 (1),r1,2 (1),r1,3 (1),r1,4 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(37)で示される送信信号ベクトルs1 (2)を得る。 In the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-1, r 1 (1) = [r 1,1 (1) , r 1,2 (1) , r 1,3 (1) , r 1,4 (1) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 1 (2) represented by the following equation (37).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

また、中継装置2−2の符号化部24では、受信部22から入力されるr2 (1)=[r2,1 (1),r2,2 (1),r2,3 (1),r2,4 (1)]Tに対して符号化を行い、次式(38)で示される送信信号ベクトルs2 (2)を得る。 Further, in the encoding unit 24 of the relay apparatus 2-2, r 2 (1) = [r 2,1 (1) , r 2,2 (1) , r 2,3 (1 ) , R 2,4 (1) ] T is encoded to obtain a transmission signal vector s 2 (2) represented by the following equation (38).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、中継装置2−1および2−2の符号化部24では、上記2つの入力信号ベクトル(r1 (2),r2 (2))に対して2シンボルを単位とする時空間符号化が実施された場合と同等の信号ベクトルをそれぞれ生成する。すなわち、各中継装置のそれぞれの符号化部24が連携して、2シンボルを単位とする時空間符号化を行う。このように、送信側の通信装置1bで実行する時空間符号化と同時に中継を行う各中継装置で実行する時空間符号化とで符号化の処理対象の範囲(実行単位)を変化させることが、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴である。これにより、各中継装置は、通信装置1bから送信された各信号の直交性を維持しながら受信側の通信装置1へ信号を中継伝送できる。なお、各符号化部24での符号化処理で乗算される係数(1/√2)は、先の実施の形態で説明した符号化処理と同様に、同時に中継を行う各中継装置からの総送信電力の正規化を目的とするものである。 Here, in the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-1 and 2-2, a space-time code having two symbols as a unit for the two input signal vectors (r 1 (2) , r 2 (2) ). A signal vector equivalent to the case where the conversion is performed is generated. That is, the encoding units 24 of the relay devices cooperate to perform space-time encoding in units of 2 symbols. As described above, the range (unit of execution) of the encoding process can be changed by the space-time coding executed by each relay device that performs relaying simultaneously with the space-time coding executed by the communication device 1b on the transmission side. This is a feature of the wireless communication system of the present embodiment. Thereby, each relay apparatus can relay and transmit a signal to the communication apparatus 1 on the receiving side while maintaining the orthogonality of each signal transmitted from the communication apparatus 1b. Note that the coefficient (1 / √2) multiplied by the encoding process in each encoding unit 24 is the total from each relay apparatus that performs relay simultaneously, as in the encoding process described in the previous embodiment. The purpose is to normalize the transmission power.

中継装置2−1および2−2の符号化部24が符号化を実行して得られたそれぞれの送信信号si (2)=[si,1 (2),si,2 (2),si,3 (2),si,4 (2)]T(i=1,2)は、信号線27経由で送信部23へ伝送され、送信部23で送信処理が行われた後、信号線25およびアンテナ21を経由して送信される(ステップS33)。 Respective transmission signals s i (2) = [s i, 1 (2) , s i, 2 (2) obtained by encoding by the encoding units 24 of the relay apparatuses 2-1 and 2-2. , S i, 3 (2) , s i, 4 (2) ] T (i = 1, 2) are transmitted to the transmission unit 23 via the signal line 27 and subjected to transmission processing by the transmission unit 23. Then, it is transmitted via the signal line 25 and the antenna 21 (step S33).

そして、受信側の通信装置である通信装置1が、上記ステップS33で送信された信号、すなわち1ホップ目の中継装置2−1,2−2からそれぞれ送信された信号を受信する(ステップS18c)。   And the communication apparatus 1 which is a communication apparatus of the receiving side receives the signal transmitted by said step S33, ie, the signal each transmitted from the relay apparatus 2-1 and 2-2 of the 1st hop (step S18c). .

このステップS18cにおける通信装置1の動作をより詳細に説明すると、この通信装置1では、アンテナ11で受信した信号が信号線14経由で受信部12へ伝送される。受信部12は、アンテナ11から受け取った信号に対して所定の受信処理を実行し、ベースバンド信号である受信信号ベクトルr1 (2)=[r1,1 (2),r1,2 (2),r1,3 (2),r1,4 (2)]Tを得る。各受信信号r1,p (2)(p=1〜4)は、次式(39)のように与えられる。 The operation of the communication device 1 in step S18c will be described in more detail. In the communication device 1, a signal received by the antenna 11 is transmitted to the receiving unit 12 via the signal line 14. The receiving unit 12 performs predetermined reception processing on the signal received from the antenna 11 and receives a received signal vector r 1 (2) = [r 1,1 (2) , r 1,2 ( 2) , r 1,3 (2) , r 1,4 (2) ] T Each received signal r 1, p (2) (p = 1 to 4) is given by the following equation (39).

Figure 0005424813
Figure 0005424813

ここで、hji (2)は、信号を転送するi番目(i=1,2)の中継装置(中継装置2−1,2−2)から、通信装置1までの伝送路のインパルス応答を表し、nj,p (2)は、通信装置1で信号hj1 (2)s1,p (2)+hj2 (2)s2,p (2)に加算される雑音である。 Here, h ji (2) represents the impulse response of the transmission path from the i-th (i = 1, 2) relay device (relay devices 2-1 and 2-2) that transfers signals to the communication device 1. N j, p (2) is noise added to the signal h j1 (2) s 1, p (2) + h j2 (2) s 2, p (2) in the communication device 1.

つづいて、本実施の形態の無線通信システムにおける特徴的な動作について説明する。送信側の通信装置1bが上述した符号化処理(実施の形態1の1ホップ目の各中継装置が実行する符号化処理と同等の処理)を含んだ信号送信処理を実行し、さらに中継装置2−1および2−2が上述した符号化処理を含んだ信号中継処理を実行することによって、受信側の通信装置1が受信する受信信号ベクトルr1 (2)は次式(40)のように表すことができる。 Subsequently, characteristic operations in the wireless communication system of the present embodiment will be described. The communication apparatus 1b on the transmission side executes the signal transmission process including the above-described encoding process (a process equivalent to the encoding process executed by each relay apparatus at the first hop in the first embodiment), and further the relay apparatus 2 -1 and 2-2 execute the signal relay process including the encoding process described above, so that the received signal vector r 1 (2) received by the receiving-side communication device 1 is expressed by the following equation (40). Can be represented.

Figure 0005424813
Figure 0005424813

このとき、式(40)の信号ブロックSは、実施の形態1で示した無線通信システムの受信側の通信装置1−2が受信する受信信号ベクトル(式(8)参照)の信号ブロックSと同様に、擬似直交時空間符号と等価の構造を有している。そのため、伝搬路の信号に対する減衰の影響を軽減する効果がある空間ダイバーシチを得られる。そして、受信信号ベクトルr1 (2)に対して最尤判定受信などの受信処理を行った場合には、ダーバーシチを得られていない場合と比較して、高信頼性の判定を実施することができる。 At this time, the signal block S of Expression (40) is the same as the signal block S of the received signal vector (see Expression (8)) received by the communication device 1-2 on the reception side of the wireless communication system shown in Embodiment 1. Similarly, it has a structure equivalent to a quasi-orthogonal space-time code. Therefore, it is possible to obtain space diversity that has an effect of reducing the influence of attenuation on the signal of the propagation path. When receiving processing such as maximum likelihood determination reception is performed on the received signal vector r 1 (2) , it is possible to perform highly reliable determination as compared to the case where diversity is not obtained. it can.

なお、本実施の形態では、送信装置1bが時空間符号化を行った信号を送信する場合について説明を行ったが、空間周波数符号化(SFBC:Space-Frequency Block Coding)を行うようにしてもよい。また、中継装置による信号中継回数が1回(1ホップ)の場合の例について説明したが、上記実施の形態1の無線通信システムを上記実施の形態2の無線通信システムに拡張する場合と同様の手法により、信号中継回数を2回以上に拡張することが可能である。   In the present embodiment, a case has been described in which the transmitting apparatus 1b transmits a signal subjected to space-time coding. However, space-frequency coding (SFBC) may be performed. Good. In addition, an example in which the number of signal relays by the relay device is 1 (1 hop) has been described, but it is similar to the case where the wireless communication system of the first embodiment is extended to the wireless communication system of the second embodiment. It is possible to extend the number of signal relays to two or more by this method.

このように、本実施の形態では、送信元の通信装置である、複数のアンテナを備えた通信装置1bは、時空間符号化が行われた信号を送信し、通信装置1bから送信された信号を中継する各中継装置は、連携動作を行い、通信装置1bにおける符号化処理とは異なる単位での時空間符号化を行うこととした。このような構成の無線通信システムにおいても、実施の形態1〜3と同様の効果を得ることができ、通信品質を向上できる。また、各中継装置では信号を分離する処理が不要となるので、装置の増大化や処理の複雑化を防止できる。   As described above, in the present embodiment, the communication device 1b having a plurality of antennas, which is the communication device of the transmission source, transmits a signal on which space-time coding has been performed, and the signal transmitted from the communication device 1b. Each relay device that relays the above performs a cooperative operation and performs space-time coding in a unit different from the coding processing in the communication device 1b. Also in the radio communication system having such a configuration, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained, and the communication quality can be improved. Further, since each relay device does not need to separate signals, it is possible to prevent the number of devices from increasing and the processing complexity.

以上のように、本発明は、送信側の通信装置と受信側の通信装置が直接通信できない場合に、これらの通信装置の間で中継装置が信号を中継伝送する無線通信システムとして有用であり、特に、中継装置の増大化を防止しつつ高品質な通信を提供する無線通信システムに適している。   As described above, the present invention is useful as a wireless communication system in which a relay device relays a signal between these communication devices when the communication device on the transmission side and the communication device on the reception side cannot communicate directly, In particular, it is suitable for a wireless communication system that provides high-quality communication while preventing an increase in the number of relay devices.

1,1a,1b,1−1,1a−1,1−2,1a−2,1b−1,1b−2 無線通信装置(通信装置)
2,2a,2b,2−1〜2−4,2a−1〜2a−6 無線通信中継装置(中継装置)
11,11−1,11−2〜11−4,21,21−1〜21−4 アンテナ
12,12a,12b,22,22a,22b 受信部
13,13a,13b,23,23a,23b 送信部
14,25,26,27,14−1,14−2,25−1〜25−4 信号線
24,24a 符号化部
1, 1a, 1b, 1-1, 1a-1, 1-2, 1a-2, 1b-1, 1b-2 Wireless communication apparatus (communication apparatus)
2, 2a, 2b, 2-1 to 2-4, 2a-1 to 2a-6 Wireless communication relay device (relay device)
11, 11-1, 11-2 to 11-4, 21, 21-1 to 21-4 Antenna 12, 12a, 12b, 22, 22a, 22b Receiving unit 13, 13a, 13b, 23, 23a, 23b Transmitting unit 14, 25, 26, 27, 14-1, 14-2, 25-1 to 25-4 Signal line 24, 24a Encoding unit

Claims (7)

第1の無線通信装置から送信された信号を複数の無線通信中継装置で中継して第2の無線通信装置へ伝送する無線通信システムであって、
前記複数の無線通信中継装置の各々は、受信信号を中継する際、他の無線通信中継装置と連携し、前記第2の無線通信装置で空間ダイバーシチが得られるように、n回目(n:正の整数)の中継を行う無線通信中継装置は、n回目以外の中継を行う他の無線通信中継装置とは異なるシンボル数単位で、受信信号を時空間符号化、空間周波数符号化、時間上での並べ替え、または周波数上での並べ替えを行う
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system for relaying a signal transmitted from a first wireless communication device by a plurality of wireless communication relay devices and transmitting the signal to a second wireless communication device,
Each of the plurality of wireless communication relay devices cooperates with another wireless communication relay device when relaying a received signal, and the second wireless communication device obtains space diversity at the nth time (n: normal The wireless communication relay apparatus that relays the received signal in space-time coding, space-frequency coding, and time in units of symbols different from those of other wireless communication relay apparatuses that perform relays other than the nth time. A wireless communication system characterized by rearranging or rearranging on the frequency .
前記第1の無線通信装置として、複数の無線通信装置を備え、
前記複数の無線通信装置の各々は、それぞれ異なる信号を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The first wireless communication device includes a plurality of wireless communication devices,
The wireless communication system according to claim 1, wherein each of the plurality of wireless communication devices transmits a different signal.
前記第1の無線通信装置が複数のアンテナを備え、
前記第1の無線通信装置は、各アンテナからそれぞれ異なる信号を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The first wireless communication device includes a plurality of antennas;
The first wireless communication apparatus, a wireless communication system according to claim 1, characterized by transmitting a different signal from each antenna.
前記第1の無線通信装置は、前記複数の無線通信中継装置とは異なるシンボル数単位で時空間符号化または空間周波数符号化を行い、その結果得られた信号を送信する
ことを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
The first wireless communication device performs space-time coding or space-frequency coding in a different number of symbols from the plurality of wireless communication relay devices, and transmits a signal obtained as a result thereof. Item 4. The wireless communication system according to Item 3 .
前記第2の無線通信装置が複数のアンテナを備える
ことを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の無線通信システム。
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second wireless communication device includes a plurality of antennas.
第1の無線通信装置から送信された信号を複数の無線通信中継装置で中継して第2の無線通信装置へ伝送する無線通信システムにおける前記無線通信中継装置であって、
受信信号を転送する際、他の無線通信中継装置と連携し、前記第2の無線通信装置で空間ダイバーシチが得られるように、自身がn回目(n:正の整数)の中継を行う場合、n回目以外の中継を行う他の無線通信中継装置とは異なるシンボル数単位で、受信信号を時空間符号化、空間周波数符号化、時間上での並べ替え、または周波数上での並べ替えを行う
ことを特徴とする無線通信中継装置。
The wireless communication relay device in a wireless communication system that relays a signal transmitted from a first wireless communication device by a plurality of wireless communication relay devices and transmits the signal to a second wireless communication device,
When transferring a received signal, when performing relay for the nth time (n: positive integer) so that space diversity can be obtained in the second wireless communication device in cooperation with another wireless communication relay device , Performs space-time coding, space-frequency coding, time reordering, or frequency reordering of received signals in a different number of symbols from other wireless communication repeaters that perform relays other than the nth time A wireless communication relay device.
前記第1の無線通信装置が、複数のアンテナを備え、かつ時空間符号化または空間周波数符号化が実施された信号を送信する場合、
前記第1の無線通信装置における符号化処理とは異なるシンボル数単位で受信信号の符号化を行う
ことを特徴とする請求項に記載の無線通信中継装置。
When the first wireless communication apparatus includes a plurality of antennas and transmits a signal on which space-time coding or space-frequency coding is performed,
The radio communication relay apparatus according to claim 6 , wherein the reception signal is encoded in a unit of a number of symbols different from the encoding process in the first radio communication apparatus.
JP2009241590A 2009-10-20 2009-10-20 Wireless communication system and wireless communication relay device Expired - Fee Related JP5424813B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009241590A JP5424813B2 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Wireless communication system and wireless communication relay device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009241590A JP5424813B2 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Wireless communication system and wireless communication relay device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011091501A JP2011091501A (en) 2011-05-06
JP5424813B2 true JP5424813B2 (en) 2014-02-26

Family

ID=44109375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009241590A Expired - Fee Related JP5424813B2 (en) 2009-10-20 2009-10-20 Wireless communication system and wireless communication relay device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5424813B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2491900B (en) 2011-06-17 2014-04-30 Toshiba Res Europ Ltd Wireless communications methods and apparatus
GB2501750B (en) * 2012-05-03 2015-04-29 Toshiba Res Europ Ltd Method and apparatus for coding a signal in a relay network
CN110582965B (en) * 2017-05-10 2022-03-04 三菱电机株式会社 Transmission device, wireless communication system, processing circuit, and storage medium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008057594A2 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Virtual space-time code for relay networks

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011091501A (en) 2011-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2923457B1 (en) Systems and methods for open-loop spatial multiplexing schemes for radio access virtualization
Krikidis et al. Full-duplex relaying over block fading channel: A diversity perspective
US9356688B2 (en) Method and system for full duplex relaying in a wireless communication network
Feng et al. Power scaling of full-duplex two-way massive MIMO relay systems with correlated antennas and MRC/MRT processing
EP2351255B1 (en) Single input single output repeater for relaying a multiple input multiple output signal
KR101081317B1 (en) Method for precoding and decoding of distributive mimo channels in relay-based df cooperative wireless networks
US8964608B2 (en) Interference cancellation for division free duplexing or full duplex operation
CN101675633A (en) Closed form calculation of temporal equalizer weights used in a repeater transmitter leakage cancellation system
Antonio-Rodríguez et al. Wideband full-duplex MIMO relays with blind adaptive self-interference cancellation
JP5424813B2 (en) Wireless communication system and wireless communication relay device
JP4857219B2 (en) Radio communication system and relay radio apparatus
Antonio-Rodríguez et al. Autocorrelation-based adaptation rule for feedback equalization in wideband full-duplex amplify-and-forward MIMO relays
Alhumaidi et al. Alternate AF MIMO relaying systems with full inter-relay interference cancellation
El Shafie et al. Achievable rates of buffer-aided full-duplex Gaussian relay channels
EP2377255B1 (en) Systems and method for canceling feedback interference
KR101386654B1 (en) Full-duplex mimo relay apparatus and method
Nabil et al. Recent advances in interference management for wireless networks
JP2014236516A (en) Method of controlling interference in multi-hop network, and relay node and destination node using the method of controlling interference
KR101756234B1 (en) Method of relaying data using a plurality of relay nodes and system thereof
Ximenes Unified joint symbol and channel estimation with interference subtraction for one-way and two-way MIMO relaying systems
Degenhardt et al. Pilot transmission scheme and robust filter design for non-regenerative multi-pair two-way relaying
Lee et al. Inter-relay interference cancellation using MIMO detection
Li et al. Interference cancellation at the relay in two user wireless relay networks
Rahman et al. FD-MIMO relay self-interference cancellation using space projection algorithms
JP5521201B2 (en) Roundabout canceller and roundabout cancellation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120903

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees